1968年，在石原裕次郎制作兼主演的电影《黑部的太阳》首次触电，并因此成为裕次郎门下生徒，被看好是石原军团中的潜力股，工作以出演电视剧为主。
事业发展的同时，寺尾聪被诊断出有穿孔性胃溃疡，接受手术治疗，切除大部分胃部。之后，前往东南亚静养，每天躺在海边晒太阳，皮肤黑了不少，伤口也逐渐愈合。当他回到日本时，外貌上已经不是原来那个寺尾聪了。
1981年，寺尾聪凭借一曲《红宝石戒指》，获得第23届日本唱片大奖、FNS歌谣祭金奖。同年，出席了NHK红白歌会。
八十年代以后，接连主演了黑泽明的《乱》、《梦》、《袅袅夕阳情》，演技愈加沉稳。2001年，主演了根据黑泽明遗稿改编的电影《雨停了》，并获得日本奥斯卡最佳男主角奖。在日本娱乐界，日本唱片大奖与日本奥斯卡最佳男主角奖两者兼得的人，只有寺尾聪一个。
四年后，又凭借《半告白》中的出色表演，再次获得日本奥斯卡最佳男主角，被人们称为是“黑泽明最后的得意弟子”。
2008年，获得紫绶褒章，其父亲宇野重吉也曾获得此奖。
2013年出演电视剧《chicken game》在片中饰演一个因交通事故昏迷了45年后苏醒的男人。
2015年出演电影《信长燃烧》，在片中饰演与信长敌对的公家·近卫前久。出演电视剧《欢迎来我家》。
2016年，主演TBS日九档期新剧《敬仰吾师》。
2017年10月，出演TBS剧集《陆王》。
特搜9 2018-04-11
饰演宗方朔太郎 导演杉村六郎、新村良二、长谷川康、吉田启一郎 主演井之原快彦、羽田美智子
陆王 2017-10-15
饰演饭山晴之 导演福泽克雄、田中健太 主演役所广司
琥珀 2017-09-15
饰演荒井敏男 导演雨宫望 主演西田敏行
该隐与亚伯 2016-10-17
饰演高田宗一郎 导演武内英树、叶山浩树、谷村政树、洞功二 主演山田凉介、桐谷健太
敬仰吾师2016-07-17
饰演樋熊迎一（主演） 导演平川雄一朗、吉田健、福田亮介 主演多部未华子、寺尾聪
欢迎来我家2015-04-13
饰演仓田太一 导演中江功、谷村政树 主演相叶雅纪
宫部美幸4周连续SP 第一夜 理由2012
导演 主演
改变2008
饰演神林正一 导演泽田兼作、平野真 主演深津绘里、木村拓哉
温柔时刻2005
饰演涌井勇吉 导演宫本里枝子、田岛大辅 主演二宫和也
信长燃烧2016
饰演特别出演 导演栗山千明 主演
喧闹的街·宁静的海2016
导演 主演
chicken game2013
饰演飞田 导演若松节朗 主演冈田将生
彷徨之刃2009
饰演长峰重树 导演益子昌一 主演竹野内丰
火与汐2009
导演 主演
魂萌2007
饰演关口隆之 导演阪本顺治 主演风吹淳
博士的爱情方程式2006
饰演博士 导演小泉尧史 主演深津绘里
向往太阳2005
饰演Matsuda 导演mink 主演史蒂文·席格、马修·戴维斯
亡国舰队2005
饰演副长宫津弘隆 导演阪本顺治 主演真田广之
人造人2004
饰演Kotaro Azuma-hakase 导演纪里谷和明 主演伊势谷友介、麻生久美子
蓝丝带奖
▪ 2004 第47回最佳男主角 半落ち (东映) （获奖）
日本电影学院奖
▪ 2007 第30届最佳男主角 博士的爱情方程式 （提名）
▪ 2005 第28届最佳男主角 半告白 （获奖）
▪ 2003 第26届最佳男主角 阿弥陀堂讯息 （提名）
▪ 2001 第24届最佳男主角 雨停了 （获奖）
▪ 1998 第21届最佳男配角 失乐园 （提名）
日本影评人大奖
▪ 2010 第19届最佳男主角 彷徨之刃 （获奖）
日本唱片大奖
▪ 1981 第23届日本唱片大奖 《红宝石戒指》 （获奖）
日剧学院赏
▪ 2005 第44届最佳男主角 温柔时刻 （提名）
日刊体育电影大奖
▪ 2003 13最佳男主角 雨停了 （获奖）
全日本有线放送大赏
▪ 1981 13全日本有线放送大赏 红宝石戒指 （获奖）
