2001年，參加由JUNON雜誌舉辦的第14屆“JUNON SUPER BOY”，獲得大賽冠軍。 2002年，出演首部電視劇《天體觀測》。
2003年，小池澈平和Wentz瑛士組成團體WaT。 同年10月，和竹野內豐、市原隼人、永井大合作出演日本TBS電視劇《不良少年回母校》，飾演村瀨元哉。
2004年2月，WaT發行首張CD專輯《卒業TIME》。7月，和市原隼人、石原裏美 、中尾明慶合作出演電視劇《水男孩2》，飾演巖田巖男 。該劇講述了五個男高中生投身水上芭蕾運動、實現人生夢想的青春勵誌故事。
2005年1月，和仲間由紀惠、龜梨和也、赤西仁合作出演校園勵誌喜劇《極道鮮師2》，飾演武田啟太。該劇的故事是承接第壹部的《極道鮮師》，講述在白金學校倒閉之後，失業的山口久美子在陰差陽錯之下機會回到學校，令學生們對生活重拾希望的故事。
2006年，出演電影《戀愛情結》，飾演男主角大谷敦士。同年4月，和阪口憲二、稻森泉、阿部隆史合作出演醫療劇《醫龍》，飾演伊集院登。該劇講述了以主人公朝田龍太郎為首的心臟外科手術團隊的熱血事跡，並揭露了日本醫療系統的陰暗面。
2007年2月，和麻生祐未、中尾明慶、平山廣行合作出演電視劇《致未曾謀面的父母》，在劇中小池澈平演繹壹位盲人歌手新垣勉的生活軌跡。10月，出演電視劇《醫龍2》，飾演伊集院登。
2008年，和藤木直人、大後壽壽花、冢地武雅聯袂主演電視劇《少年刑警》，飾演娃娃臉刑警柴田竹虎。 同年，出演電影《無家可歸的中學生》，飾演田村裕。並憑借此影片獲得第32屆日本電影學院獎最佳新人獎。
2009年10月，和觀月亞理莎、松下奈緒、橘慶太合作出演日本TBS電視劇《單身女萬歲》，飾演神阪真壹。
2010年，和豐原功補、臼田麻美、北村總壹郎合作出演日本NHK電視劇《鐵骨》，飾演富有正義感和責任心的富島平太。 同年，出演電視劇《醫龍3》，飾演伊集院登。
2011年2月，和佐藤隆太、佐佐木希、中村蒼合作出演電視劇《求婚兄弟》，飾演山田二郎。 11月，主演電影《上班族NEO》，飾演初出茅廬的職場新人新城誠。
2012年7月，和多部未華子、松阪慶子、山本耕史合作出演日本TBS電視劇《浪花少年偵探團》，飾演刑警新藤修平。該劇講述了壹夥被稱為浪花少年偵探團的孩子在班主任老師帶領下運用推理才能解決疑難案件的故事。
2013年4月，和能年玲奈、小泉今日子、宮本信子合作出演日本NHK電視劇《海女》，飾演足立洋。
2014年1月，出演電視劇《醫龍4》，飾演伊集院登。 6月，和筧利夫、山口馬木也、森寬和合作出演日本NHK電視劇《邊界線》，飾演川端明。
2015年12月6日，WaT組合在東京舉辦演唱會“WaT 10th Anniversary Live 2015”。