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2006年，参加第19届“JUNONSUPERBOY”比赛，因和太鼓、唱歌甚具特色，从4000名参赛者中脱颖而出获得冠军，并创下同时有40多家经纪公司抢着签约的盛况，打破历来最多纪录。
2006年，加入JUNON杂志新人团体JB5（JUNONBOY5）（已于2007年12月18日解散）。
2007年，担当节目“世界各地滞在记-文艺复兴版”的主持人，并于同年放送的电视剧“生徒诸君!教师编”首次演出亮相；在《花样少年少女》中，饰演的嵯峨和真。
2008年，在电视剧《81DIVER》完成了首次主演，在《DIVE!!跳水男孩》完成了首次电影演出。同年参演了累计连接数超过3600万次的人气手机小说改编的影片及连续剧《红线》。
2009年，国际电视节inTOKYO2009中获得东京日剧赏之最佳新人奖。并于同年当选日经流行评选的“ことしの颜”。2月21日，参与拍摄的电影《前路漫漫》在日本首映。4月16日，主演的电视剧《BOSS》在日本首播。7月13日，参与拍摄的电视剧《零秒出手》在日本首播。
2010年，凭借在电影《红线》中的出色演绎，获得日剧学院赏优秀新人奖。4月18日，主演的电影《新参者》在日本上映。8月21日，与相武纱季主演的电影《脖子造怪机》在日本首映。9月11日，主演的电影《跃舞之夏》上映，《跃舞之夏》为首次单独主演的电影。
2011年，主演的电影《高校新人》在日本上映。4月14日，参与拍摄的电视剧《BOSS2》在日本首播。4月15日，参与配音的动画《名侦探柯南，给工藤新一的挑战书～怪鸟传说之谜～》在日本上映。5月28日，凭接电源《跃舞之夏》获得第20届日本评论家电影大奖之最佳新人男演员。7月7日，主演的电视剧《名侦探柯南》在日本首播，饰演工藤新一。10月13日，主演的电视剧《蜜之味》在日本首播，饰演对直子（荣仓奈奈饰）抱持好感的医科大学同学。10月28日，与阿部宽、新垣结衣、黑木明纱主演的电影《剧场版新参者：麒麟之翼》在日本上映，饰演松宫修平。
2012年，与渡部笃郎、长谷川京子、赤井英和主演的电视电影《危险的斜面》在日本首播。11月13日，与妻夫木聪、沈昌珉、西田敏行主演的电影《抱着黄金飞翔》在日本上映，饰演北川的弟弟“春树”。
2013年，凭届电影《拥抱黄金飞翔》北川春树一角，获第27回高崎映画祭最优秀助演男优赏（最佳男配角）。
2015年，为漫威英雄电影《蚁人》配音。
2016年，参演TBS台6月7日播出的短篇集锦特别剧《三个城市的物语》。主演怀旧动画《破里拳Polimar》的真人电影版。
2018年，出演由阿部宽主演的电影《祈祷落幕时》将在日本上映。
2019年，主演6月1日开播的富士台东海台剧集《假面同窗会》。
假面同窗会2019-06-01饰演新谷洋辅主演泷本美织
三个城市的物语2016-06-07饰演及川千寻主演小嶋阳菜
失恋巧克力职人2014-01-13饰演奥利弗·特鲁耶导演松山博昭主演松本润，石原里美
都市传说之女第二季2013-10-11饰演胜浦洋人导演星野和成，冢本连平主演长泽雅美，竹中直人，平山浩行
35岁的高中生2013-04-13饰演小泉纯一导演佐久间纪佳，南云圣一，西野真贵主演米仓凉子，片濑那奈，北山诗织
索多玛的苹果2013-03-23饰演北野健吾导演广木隆一主演寺岛忍，木村文乃，真野响子
危险的斜面2012-09-30饰演沼田仁一导演赤羽博主演渡部笃郎，长谷川京子，中村敦夫
鹤龟助产院～从南岛开始～2012-08-28饰演小野寺达也导演佐佐木章光，古厩智之主演仲里依纱，余贵美子，中尾明庆
都市传说之女2012-04-13饰演胜浦洋人导演星野和成，冢本连平，秋山纯主演长泽雅美，竹中直人，伊武雅刀
蜜之味2011-10-13饰演则杉康志导演水田成英，小原一隆，宫木正悟，西坂瑞城主演荣仓奈奈，菅野美穗，井浦新
最后的羁绊2011-08-13饰演五郎导演西浦正记，大川卓弥主演佐藤健，要润，大杉涟
名侦探柯南2011-07-07饰演工藤新一导演白川士，远藤光贵，位部将人，涩谷英史主演忽那汐里，阵内孝则，秋元才加
BOSS22011-04-14饰演花形一平导演光野道夫，石井佑介，田中亮主演天海祐希，竹野内丰，玉山铁二
红手指2011-01-03饰演松宫修平导演土井裕泰主演阿部宽，黑木明纱，松重丰
毛骨悚然撞鬼经2010-08-24饰演二宫慎太郎主演中尾明庆，冈本玲
少年刑警SP22010-05-22饰演五十岚幻人导演佐藤佑市主演小池澈平，真矢美纪，藤木直人
新参者2010-04-18饰演松宫修平导演山室大辅，平野俊一，韩哲，石井康晴主演阿部宽，黑木明纱，泉谷茂
教你如何找到梦想2010-03-13饰演御茶之水导演木下高男主演滨田雅功，小清水一挥，饭岛直子
莎剧宝贝2010-01-03饰演山冈隆太导演宫岛僚子主演山本裕典，佐佐木希，大东俊介
零秒出手2009-07-13饰演秦野秀治导演永山耕三，西浦正记主演山下智久，北川景子，相武纱季
BOSS2009-04-16饰演花形一平导演光野道夫，石井佑介，星野和成，成田岳主演天海祐希，户田惠梨香，竹野内丰
红线2008-12-06饰演西野敦史导演村上正典，川村泰佑主演南泽奈央，木村了，冈本玲
花君2008-10-12饰演嵯峨和真导演松田秀知主演堀北真希，小栗旬，生田斗真
81diver2008-05-03饰演菅田健太郎导演水田成英，松山博昭，八木一介主演仲里依纱，安田美沙子，小日向文世
花脸男与妹妹2008-03-01饰演桥口智也导演木内麻由美主演冈田将生，恒松佑里，酒井若菜
梦路2008-02-10导演铃木康纯主演MEGUMI
花君2007-07-03饰演嵯峨和真导演松田秀知，都筑淳一，佐藤源太主演堀北真希，小栗旬，生田斗真
生徒诸君2007-04-20饰演日下部和真导演唐木希浩，田村直己，常广丈太主演内山理名，渡边一系，堀北真希饰
祈祷落幕时2018-01-27饰演松宫导演福泽克雄主演阿部宽
破里拳Polimar2017饰演铠武士
爱在平安夜2013-12-24导演大谷太郎主演佐佐木希，臼田麻美，千叶雄大
拥抱黄金飞翔2012-11-03饰演北川春树导演井筒和幸主演妻夫木聪，沈昌珉(东方神起)，浅野忠信
工藤新一京都新撰组杀人事件2012-04-12饰演工藤新一导演位部将人主演忽那汐里;阵内孝则;松坂桃李
剧场版新参者：麒麟之翼2012-01-28饰演松宫修平导演土井裕泰主演阿部宽，新垣结衣，黑木明纱
怪鸟传说之谜2011-04-15饰演工藤新一导演白川士主演忽那汐里，阵内孝则，秋元才加
高校新人2011-04-01饰演小宫山叶导演英勉主演大野丝，菅田将晖，逢泽莉娜
跃舞之夏2010-09-11饰演寺本新平导演香月秀之主演木南晴夏，五十岚隼士，小林星兰
NECK2010-08-21饰演首藤友和导演白川士主演相武纱季，板东英二，佐藤二朗
向着光明的未来初恋2010-01饰演山崎英志主演莲佛美沙子
前路漫漫2009-02-21饰演田所祐导演北川悦吏子主演北乃纪伊，冈田将生，仲里依纱
红线2008-12-20饰演西野敦史导演村上正典主演南泽奈央，木村了，冈本玲
跳水男孩2008-09-18饰演中津飞沫导演熊泽尚人主演濑户朝香，光石研，池松壮亮
沟端淳平不管是在工作还是在恋爱上都很有冲劲。他对人和善可亲、被大家喜爱，而他能有这么好的性格，完全是因为家人和周围满是爱情的支持。（搜狐网评）
早在2007年的《花样少男少女》中，沟端淳平就有过客串打酱油的经历。不过要说到他真正在演艺圈取得突破，还是2008年的两部电影《跳水男孩》和《赤线》。其中，与《恋空》同样改编自手机热门小说的纯爱电影《赤线》，更是让他得到了2010年日本电影学院奖的优秀新人奖。在此之后，沟端淳平参演了日剧《新参者》与《BOSS》两个热门系列作品，在真人版《名侦探柯南》中出演主角工藤新一更让他处于舆论的风口浪尖，充满了争议。从2013年的发展看，24岁的沟端淳平还让人无法摆脱演技偏弱的感觉，缺乏一部能够叫得响名字的主演代表作，来证明自己的实力。（时光网评）
