神奈川県横須賀市の生まれ。幼い頃から野球少年で、1995年、甲子園の常連高として知られる横浜高校に入学。野球部の１年後輩には現・ボストンレッドソックスの松坂大輔投手がおり、捕手だった上地と一時はバッテリーを組んだが、上地は２年生の夏に右肘の神経を断裂し、野球を断念する。高校卒業後は芸能界からのスカウトを受けて俳優を志し、99年のTBS『L×I×V×E』でデビュー。その後は、松浦雅子監督「プラトニック・セックス」01、原田眞人監督「突入せよ！・『あさま山荘』事件」02、篠原哲雄監督「深呼吸の必要」04などに端役で出演し、テレビドラマも日本テレビ『ごくせん』02、『ハケンの品格』07などのヒット作でキャリアを積む。転機を迎えたのは、2007年、フジテレビのバラエティ番組『クイズ！ヘキサゴンⅡ』にレギュラー出演してからで、視聴者ばかりか共演者までも耳を疑うほどの珍回答を繰り返し、“おバカキャラ”で瞬く間にお茶の間の人気者となる。さらに同番組の企画で、つるの剛士、野久保直樹とユニット“羞恥心”を結成、歌手デビューして大ヒットを飛ばした。タレント活動での知名度アップに伴い、俳優業でも次第に大きな役を任されるようになる。三池崇史監督「クローズZERO」07・09、品川ヒロシ監督「ドロップ」09などのヒット作で体を張ったアクションに挑戦し、TBS『ROOKIES』08では、かつての野球経験を活かして不良の高校球児を好演。ブレイク当初は“おバカキャラ”を引きずったコメディ要素の強い作品も多かったが、小早川秀秋を演じたNHK大河ドラマ『天地人』09、初の連ドラ単独主演となったフジテレビ『逃亡弁護士』10など、長い下積みを経た役者としての力量を示すシリアスな芝居も求められるようになった。09年に自身の生い立ちを綴った著書『上地雄輔物語』がフジテレビでドラマ化。自ら出演はせず、ナレーションを担当した。“羞恥心”解散以降も“遊助”名義でソロの歌手活動を継続。『ひまわり』『ミツバチ』などのヒット曲がある。深川栄洋監督「ガール」、犬童一心・樋口真嗣監督「のぼうの城」が12年公開予定で待機中。