大分県大分市の生まれ。本名・中山裕介。大分東明高校在学中から地元でバンドを組んでいたが、高校卒業後に上京し、1994年、ラテンロックバンド“BINGO BONGO”のヴォーカルとして、アルバム『WILD PITCH』でメジャーデビューする。バンド活動の一方、フジテレビの音楽バラエティ『アジアNビート』、テレビ朝日『VIDEO JAM』などにソロ出演し、その姿がフジテレビの亀山千広プロデューサーの目に留まって、97年の『踊る大捜査線』でキャリア組のお坊ちゃん刑事・真下正義役に抜擢される。翌98年の劇場版「踊る大捜査線 THE MOVIE」で映画初出演も果たし、以後シリーズを重ねていく同作が、俳優として最初で最大の当たり役となった。この98年は、向田邦子賞受賞の野沢尚脚本ドラマ２作にも出演。まずNHK『結婚前夜』では、元婚約者とヨリを戻すも、作家の父親に惹かれるヒロインにも心が動く身勝手な息子を飄々と演じる。フジテレビ『眠れる森』では、群像劇の一角を担う主人公・木村拓哉の親友役を好演。その後も、お調子者の英語教師の成長を妙演した同局『さよなら、小津先生』01、知的障害の青年の急激な変貌ゆえの孤独を演じきった『アルジャーノンに花束を』02などで演技を磨いてゆく。映画は、2003年の黒沢清監督「ドッペルゲンガー」03で、役所広司演じる主人公の人工人体の開発者を翻弄する曲者の助手を怪演して、一躍注目を集める。「踊る大捜査線」からのスピンオフ「交渉人・真下正義」05では、日本アカデミー賞優秀主演男優賞を受賞。その後も、新しい父親像をミステリアスに体現した呉美保監督「酒井家のしあわせ」06、５人の個性のぶつかり合いの中で確かな存在感を発揮した佐藤祐市監督「キサラギ」07、友情と正義との狭間で葛藤するも自ら落とし前をつける“サダキヨ”役の堤幸彦監督「20世紀少年／第２章・最後の希望」09などで印象を残す。現在も映画、テレビドラマ、舞台、さらにバラエティ番組でも大車輪の活躍。08年のオムニバス「R246 STORY」の一篇「弁当夫婦」で監督業にも進出し、言葉少なに男女の心の機微を描いて好評を得た。