神奈川県横須賀市の生まれ。２歳上の兄は俳優の窪塚洋介。慶應義塾大学理工学部を休学し、2003年に米国ロサンゼルスのリー・ストラスバーグ演劇学校に留学したのち、TBSの単発ドラマ『ビー・バップ・ハイスクール』04で、ひょうきんで軟派な不良高校生の加藤ヒロシ役に抜擢され、俳優としてデビューする。翌05年の高橋伴明監督「火火」で映画初出演。田中裕子演じる実在の陶芸家・神山清子の息子で、白血病に冒されながらも自分の生きた証を残そうとする青年を熱演し、注目を浴びた。同年の鳥井邦男監督「まだまだあぶない刑事」でガンマニアの新人刑事・鹿沼を演じ、須賀大観監督「最終兵器彼女」06では、自衛隊の最終兵器となった彼女と変わらぬ愛を育もうとする高校生・シュウジに扮した。この06年は、三池崇史監督「46億年の恋」に、雑居房で起きた少年同士の殺人事件について証言する囚人・雪村役で出演。深作健太監督「スケバン刑事・コードネーム＝麻宮サキ」では悪役にも挑み、浅田次郎原作、杉田成道演出の『歩兵の本領』で初舞台も踏むなど、大きな飛躍の年となった。07年は、「転校生・さよならあなた」でヒロイン・蓮佛美沙子の兄役、「22才の別れ／Lycoris・葉見ず花見ず物語」でもヒロイン・鈴木聖奈のルームメイト役と大林宣彦監督の作品に連続出演。廣木隆一監督「恋する日曜日・私。恋した」では堀北真希の初恋の相手・聡役をつとめるほか、下山天監督「真夜中のマーチ」では玉山鉄二、香椎由宇らと10億円強奪を企てる商社のダメ社員・ミタゾウに扮し、映画での活躍が続く。以後も、アクションにも挑戦した主演作「ガチバン」のほか、大林監督「その日のまえに」08、林海象監督「THE CODE／暗号」09、江川達也監督「KING GAME」10、川野浩司監督「アメイジング・グレイス／儚き男たちへの詩」11などに出演。兄の洋介とはまたひと味違うワイルドな個性が光る。テレビドラマの出演作に、テレビ朝日『レガッタ・君といた永遠』『氷点』06、『味いちもんめ』11、フジテレビ『ゾウのはな子』07、『天使の代理人』10など。