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《DREAM BOY》。
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《DREAM BOYS》，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“Best Jeanist”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《DREAM BOYS》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《Joker Game》，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《Second love》，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《FINAL CUT》，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《Red Eyes 监视搜查班》，在剧中饰演特别搜查官伏见响介。
Red Eyes 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
FINAL CUT2018-01-12 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
Second love2015-02-06 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
Joker Game2015-01-31 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
Rain 2019-05-15
背后的机会 2017-05-17
再见☆谢谢 2013-11-06
青春Amigo 2005-11-02
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Best Jeanist Award （获奖）
2008 第25回Best Jeanist Award （获奖）
2007 第24回Best Jeanist Award （获奖）
2006 第23回Best Jeanist Award （获奖）
2006 第23回Best Jeanist Award （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）
