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1986年2月23日，龟梨和也出生于日本东京都江户川区，家中有两位哥哥和一位弟弟。1992年，国小一年加入软式棒球队“大衫胜利”棒球队。1997年，国小六年参加“少年软式棒球世界大会”。国中加入硬式棒球队“江户川东少棒队”。
1998年，12岁想当专业棒球手的龟梨和也被姐姐擅自向杰尼斯事务所报名，并被父亲骗说去看棒球赛而参加了杰尼斯公司的试镜，之后从几百人中脱颖而出，进入演艺圈。
2001年，龟梨和也经过选拔成为了组合KAT-TUN的一员。同年在音乐节目《POPJAM》中首次公开亮相，并且成为前辈堂本光一的专属伴舞团体。
2004年，开始参演舞台剧《DREAMBOY》。
2005年，参演校园剧《极道鲜师2》，该剧平均收视率28%，最高收视率高达32.5%，为2005年春季日剧收视冠军。同时为该剧亲自作词并且演唱主题曲《绊》。10月与山下智久、堀北真希主演校园剧《野猪大改造》，饰演懒散孤僻的“桐谷修二”一角。凭借该剧年仅19岁的龟梨和也获得第47回日剧学院赏最佳男主角奖。11月与山下智久组成限定组合修二と彰（组合名是由剧中龟梨和也扮演的“桐谷修二”和山下智久扮演的“草野彰”的名字组成），同时组合发行单曲《青春Amigo》，该单曲发售后四周内销售量超过了百万张，之后以累计160万万张的销量夺得2005年日本公信榜单曲类年度总冠军，成为该年唯一月一个破百万的单曲。
2006年，龟梨和也所在的组合KAT-TUN在经过了长达五年的磨合之后，终于正式出道。同年作为主役主演舞台剧《DREAMBOYS》，期间挑战各种高空难度动作钢丝飞行。7月与伊东美咲共演爱情剧《恋爱补给品》。10月搭档绫濑遥主演爱情剧《唯爱》，饰演一名修理工。
2008年，搭档黑木明纱主演爱情剧《一磅的福音》，饰演一名拳击手。2009年1月，主演爱情剧《神之雫》，饰演一名大型啤酒企业的营业员。
2010年，主演改编自早川智子同名漫画的爱情剧《完美小姐进化论》，饰演“高野恭平”一角。凭借该剧获得第13届日刊体育日剧大赏最佳男主角奖。8月转型担当体育新闻节目《Going!Sportsnews主持人》主持人，以及ZoomInSata综合制作人。10月因连续5年获得“BestJeanist”牛仔名人奖而进入牛仔裤名人殿堂。
2011年，时隔1年9个月回归荧屏，主演由动漫改编的科幻剧《妖怪人间贝姆》，饰演拥有妖怪外形的“贝姆”一角。该剧不仅单集最高收视达到18.9%，龟梨和也也凭借该剧再次获得第71届日剧学院赏最佳男主角奖和第15回日刊体育大赏最佳男主角奖。2012年9月，杰尼斯事务所社长喜多川亲点龟梨和也继续作为座长担任舞台剧《DREAMBOYS》的头牌。
2013年，龟梨和也主演悬疑片《俺俺》，挑战一人饰演33个不同角色。10月主演家庭剧《东京风潮～下町大家族物语》。11月与玉置浩二组成“堀田家BAND”组合，同时发行单曲《再见☆谢谢》。2014年，与妻夫木聪共演励志片《温哥华的朝日》，该影片获得第33届温哥华国际电影节观众选择奖。
2015年，主演剧情片《JokerGame》，该片主要讲述各国间谍发挥谋略和头脑展开的“间谍游戏”的故事。2月搭档深田恭子共同主演爱情剧《Secondlove》，饰演一名现代舞舞者。2016年1月，主演犯罪剧《怪盗山猫》，饰演现代怪盗“山猫”一角。
2017年，与土屋太凤主演爱情片《P和JK》，饰演一名警官。4月时隔12年再次与山下智久合作主演爱情剧《我命中注定的人》，饰演“正木诚”一角。5月两人再度组成限定组合“龟与山P”，同时发行单曲《背后的机会》。5月搭档中川雅也主演剧情片《美丽之星》。7月举办首次个人巡演，共计在19个场馆举行38场演出。
2018年，主演复仇剧《FINALCUT》，为首次单独主演富士台系出品的电视连续剧，饰演为母复仇的主人公“中村庆介”一角。12月主演悬疑剧《信》，该剧改编自东野圭吾同名小说，龟梨和也饰演“武岛直贵”一角。
2019年，参演刑侦剧《草莓之夜·SAGA》，在剧中饰演巡查部长“菊田和男”一角。同时为该剧演唱主题歌《Rain》，为第一次单独为日剧演唱主题歌。5月发行首张个人单曲《Rain》，一共收录4首歌曲。该单曲首周销量13.7万张，获得日本公信榜单曲周榜冠军。
2020年，主演恐怖片《事故物件恐い间取り》，该片票房高达23亿5千万日元，在2020年度日本本土电影票房排名中位居第五。
2021年，主演刑侦剧《RedEyes监视搜查班》，在剧中饰演特别搜查官伏见响介。
RedEyes监视搜查班2021-1-23饰演伏见响介
草莓之夜·SAGA2019-04-11饰演菊田和男导演石川淳一、山内大典主演二阶堂富美
信2018-12-19饰演武岛直贵导演深川荣洋主演佐藤隆太、本田翼、广濑爱丽丝
FINALCUT2018-01-12饰演中村庆介导演三宅喜重、日暮谦主演栗山千明、藤木直人、桥本环奈
我命中注定的人2017-04-15饰演正木诚导演佐久间纪佳主演山下智久、木村文乃
创造时代的男人：阿久悠物语2017
怪盗山猫2016-01-16饰演山猫导演猪股隆一、西村了、小室直子主演成宫宽贵、广濑铃
Secondlove2015-02-06饰演平庆导演冢原あゆ子主演深田恭子、生濑胜久
东京风潮～下町大家族物语2013-10-12饰演堀田青导演狩山俊辅、菅原伸太郎主演玉置浩二、多部未华子、金子统昭
屠龙青年团2012-07-17饰演神秘总裁（客串）导演三木孝浩主演安田章大、远藤要
妖怪人间贝姆2011-10-22饰演贝姆导演狩山俊辅主演北村一辉、渡边杏、铃木福
3年B班金八老师：最后的赠言2011-03饰演深川明彦
完美小姐进化论2010-01-15饰演高野恭平导演石井康晴主演内博贵、手越佑也、大政绚
MR.BRAIN2009-05-23饰演和久井雅和主演木村拓哉、绫濑遥
神之雫2009-01-13饰演神咲雫导演中岛悟主演内田有纪、佐佐木希、田边诚一
一磅的福音2008-01-12饰演畑中耕作导演佐藤东弥主演黑木明纱、山田凉介、冈田义德
特急田中三号2007-04-13饰演柴原彻导演平野俊一主演田中圣、栗山千明
唯爱2006-10-14饰演神崎弘人导演岩本仁志主演龟梨和也、绫濑遥
美食侦探2006特别篇之吃遍香港2006-09-30饰演神崎弘人导演次屋尚/山本由绪主演东山纪之、森田刚
勇气2006-08-26饰演三田雄基导演吉野洋主演小栗旬、吹石一惠
恋爱补给品2006-07-10饰演石田勇也导演关谷正征主演龟梨和也、伊东美咲
野猪大改造2005-10-15饰演桐谷修二导演岩本仁志主演山下智久、龟梨和也、堀北真希、户田惠梨香
金田一少年事件簿之吸血鬼杀人事件2005-09-24饰演金田一导演池田健司主演上野树里、加藤雅也
极道鲜师22005-01-15饰演小田切龙导演大谷太郎主演仲间由纪惠、小池彻平、速水重道
3年B组金八先生第6季2001-07饰演深川明彦导演柳井满主演武田铁矢、星野真里、金田明夫
3年B组金八先生特别篇2001-03饰演深川明彦导演柳井满主演武田铁矢、星野真里、金田明夫
史上最恶约会2000-03-25饰演トオル导演都筑淳一主演上田龙也、樱井淳子
3年B组金八先生第5季1999-10-14饰演深川明彦导演柳井满主演武田铁矢、星野真里、金田明夫
事故物件恐い间取り2020-8-28饰演山野ヤマメ
美丽之星2017-05-26饰演水星人导演吉田大八主演中川雅也、桥本爱
P和JK2017-03-25饰演佐贺野功太导演广木隆一主演土屋太凤、高杉真宙、玉城Tina
JokerGame2015-01-31饰演嘉藤次郎导演入江悠主演深田恭子、伊势谷友介
温哥华的朝日2014-12-20饰演罗伊永西导演石井裕也主演妻夫木聪、佐藤浩市
俺俺2013-05-25饰演永野均导演三木聪主演内田有纪、加濑亮
妖怪人间贝姆2012-12饰演贝姆导演狩山俊辅主演渡边杏、铃木福
极道鲜师电影版2009-07-11饰演小田切龙导演佐藤东弥主演仲间由纪惠、生濑胜久
Rain2019-05-15
背后的机会2017-05-17
再见☆谢谢2013-11-06
青春Amigo2005-11-02
2011第71回日剧学院赏最佳男主角奖妖怪人间贝姆（获奖）
2011第15回日刊体育大赏最佳男主角奖妖怪人间贝姆（获奖）
2011银河月间赏妖怪人间贝姆（获奖）
2010第13回日刊体育大赏最佳男主角奖完美小姐进化论（获奖）
2005第47回日剧学院赏最佳男主角野猪大改造（获奖）
2005第44回日剧学院赏最佳男配角奖极道鲜师2（获奖）
2005第8回日刊体育大赏最佳男配角奖极道鲜师2（获奖）
2009第26回BestJeanistAward（获奖）
2008第25回BestJeanistAward（获奖）
2007第24回BestJeanistAward（获奖）
2006第23回BestJeanistAward（获奖）
2006第23回BestJeanistAward（获奖）
龟梨和也突破杰尼斯艺人演剧的陈规，有利于其演技的发挥。以往杰尼斯艺人在片场拍摄电视剧总是被一大群的工作人员保护，如此的架势与其他演员生疏自然不可避免。但龟梨和也这次却破了例与演员们打成一片，特别是对小童星宠爱有加。（腾讯网评）
