中学时代，日本和歌山县网球大会亚军
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）。
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3月5日，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4月1日，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9月30日，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。
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1月27日，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》。
日本电影学院奖
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。
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。
