1972年7月19日，藤木直人出生于日本冈山县仓敷市。家中孩子除他外还有一个异卵的双胞胎哥哥（藤木真人）。因为父亲工作调动的关系，5岁时全家搬到神户，之后又搬到横滨，最后在千叶县佐仓市定居。高二时受到BOWY乐团布袋寅泰的影响，与同学组成乐团，开始玩音乐。同年被选为校草“佐仓先生”。
1992年，藤木直人在千叶县立佐仓高中毕业后复读一年，考入日本早稻田大学理工学部。主修情报工学。
1993年，藤木直人参加了《MEN’S NON-NO》杂志的征选活动，虽然活动不幸落选，不过却被一家唱片公司看中，后将他引荐给CUBE Group这家经纪公司。
1995年，藤木直人参加了日本东映公司为了拍摄电影《花样男子》一片而公开举行的“选角试”。结果获得了“花泽类”一角。并且，他以拍摄此片为契机顺利地步入了日本艺能界。影片《花样男子》在日本公映之后赢得了好评，而藤木直人更是成了圈内圈外人士关注的焦点。尽管当时的藤木还在大学求学，不是一名正式的艺人，但影迷们的热情使藤木下定了从艺的决心。
1997年藤木完成了大学的学业，以优异的成绩毕业。
1995年，接演电影《花样男子》，开启他的演艺生涯。
1997年，藤木直人主演了许多深夜时段的戏剧节目，开始让他受到各方的注目。
1998年，他在大河日剧《德川庆喜》中饰演德川庆喜的心腹侍者村田幸三郎一角，从而迈出了他电视剧表演之路的第一步。7月份在反町隆史主演的日剧《麻辣教师GTO》中藤木彻底改头换面，塑造了一个玩世不恭、调皮捣蛋的问题学生冴岛龙二。在电视剧《你以为你是谁》中藤木饰演了一个外在优秀，实则非常惹人厌的男子高衫真纪。
1999年，藤木直人终于交出了他在音乐事业上的第一张成绩单－－发行了他的首张单曲《世界尽头~the end of the world》并展开校园演唱的巡回演出。
2000年，举办了个人首场巡回演唱会。8月日剧《丧服之约》在日本NHK电视台播放，这是由藤木直人担当主演的第一部连续剧。在剧中，藤木饰演了一位一心想为女友复仇的男子。对于从未出演过大反派的藤木来说这是一个挑战。
2001年，出演了富士月九《恋爱革命》。剧中藤木饰演的须贺英一郎以玩世不恭的态度在爱情漩涡中恣意游走。之后便一连串接下多部戏剧的演出，也创下连续担纲演出4季日剧的纪录。10月在富士台日剧《西洋古董洋果子店》中饰演了天才蛋糕师傅小野裕介。
2002年，出演日剧《初体验》，凭此剧获得第32回日剧学院赏最佳男配角。
2003年，主演了TBS 电视台新版《高校教师》。11月8日主演的电影《G@me》上映，凭借该片获得了第27届日本电影奥斯卡奖新人奖。
2004年，主演了根据日本畅销小说《解夏》改编的富士台月九剧《给深爱的你》，饰演即将失明的摄影师安昙俊介。
2005年，作为特别演出的藤木直人出演了当年的热门剧《一公升的眼泪》，饰演了女主人公的主治医生水野宏。4月开始担任日本NTV谈话类节目《洒落主义》的主持人。
2006年，与相恋9年的女友新婚不久的藤木直人一改以往温柔精英形象，担纲主演喜剧《辣妹掌门人》，片尾曲更是采用了他发售的新单碟《Hey！Friends》做主打歌曲，7月进行了自己第十次的巡回演唱会。
2007年，夏天的《萤之光》，藤木直人所饰演的高野诚一部长得到了很多日剧迷们的喜爱，被观众昵称为“不囧”（同日文发音“部长”的意思）。
2008年，踏上了第一个舞台剧《冬之绘空》的舞台。
2009年，藤木直人迎来了歌手方面的10周年纪念。5月13日发行了单曲《CRIME OF LOVE》，6月10日发行了新专辑《∞Octave》，对音乐一直很执着的他也非常感谢粉丝对他的厚爱。6月12日开始了全日本巡演“Naohito Fujiki Live Tour ver9.0～10 COUNT TOUR～”。而同年在演员方面，更是4月的春天担任两部不同电视台制作的连载电视剧的主演。在朝日电视台制作的纪念松本清张诞辰100周年特别剧《夜光的阶梯》中，他颠覆以往好男人形象，饰演了利用周遭女性攀上事业顶峰得野心美容师——佐山道夫。在日本电视台4月初开播的深夜喜剧《面探型男》中，挑战从面店店员变成侦探搞怪的角色。
2010年，1月与荣仓奈奈等合作富士台日剧《决定不哭的日子》，7月与绫濑遥合作剧集《萤之光2》。
2011年，与松下奈绪合作《CONTROL犯罪心理搜查》，饰演天才心理学者南云准。4月参演富士电视台春季月九剧《请一定要幸福》。10月与深田恭子时隔12年再度合作TBS电视台日剧《专业主妇侦探》。
2012年，1月参演NHK大河剧《平清盛》。6月9日与绫濑遥主演的电影版《萤之光》上映。7月4日藤木直人推出专辑《forty》来纪念自己即将到来的40岁生日。除了发布专辑，在自己生日7月19日当天，藤木直人还在琦玉拉开自己《Naohito Fujiki Live Tour ver10.0～不惑IN ROCK’N’ROLL!!～》巡回演唱会的序幕。10月与木村拓哉合作富士台月九剧《PRICELESS》。
2013年，藤木直人出道17年首次挑战配音工作，在1月上映的动画电影《HUNTER×HUNTER绯色的幻影》中为大反派面影配音。3月与宫泽理惠主演NHK剧《神之船》。4月主演春季日剧《最后的灰姑娘》，该剧创下了民放台日剧新纪录。收视率连续七集持续上升。10月与米仓凉子主演日剧《Doctor-X》第2季中饰演一个利用一切手段“向上爬”的冷酷的外科医近藤忍。该剧创下当季日剧的最高纪录——26.9%。
2014年，10月与永作博美合作NHK剧《与自己告别》。同月参演富士电视台开局55周年纪念电视剧《信长协奏曲》，饰演天才军师竹中半兵卫。
2015年，4月参演了富士台日剧《内心波折》。同年藤木直人迎来出道20周年，7月15日发售迷你专辑《1989》。专辑名《1989》表达了他的心声：“无法忘记1989年初次接触吉他的心情”。
2016年，3月参演根据赤冢不二夫漫画原作改编的真人电视剧《天才傻瓜，家族之绊》。4月与中谷美纪主演TBS金十剧《我并非不能结婚只是不想结》，饰演毒舌的日料店主十仓诚司。5月，主演朝日电视台两小时SP《睿谷教授的事件簿》，剧中他所饰演的主人公宇野边睿谷是推理系小说里罕见的“文系侦探”。
2017年，1月参演由草剪刚主演日剧《谎言战争》。4月与泽尻绘理香合作共演日剧《成为母亲》。7月，推出单曲《Speed★Star》，并于9月7日开始展开巡回演唱会，作为巡演的一部分，11月13日在台北举行个人演唱会。
2018年，参演由铃木亮平主演的大河剧《西乡殿》，剧中饰演德川家名臣阿部正弘。1月9日，出演由龟梨和也主演的电视剧《FINAL CUT》播出，剧中饰演节目主持人百百濑垒。7月，出演医疗剧《Good Doctor》，在剧中饰演优秀的医生高山诚司。
2019年，出演1月开播剧集《无罪~冤罪律师~》，饰演科学家秋保恭一郎。出演10月开播的电视剧《晴～综合商社之女～》。
2020年，其出演的由有村架纯主演的电视剧《姐姐的恋人》播出，在剧中饰演“异常爽朗”的“帅哥”高田悟志。
姐姐的恋人2020-10-27 饰演高田悟志 主演有村架纯
晴～综合商社之女～2019-10 饰演和田寿史 导演土方政人 主演中谷美纪
无罪~冤罪律师~ 2019-01 饰演秋保恭一郎 导演南云圣一、丸谷俊平 主演坂口健太郎、川口春奈
Good Doctor2018-07 饰演高山诚司
FINAL CUT2018-01 饰演百百濑垒 主演龟梨和也
成为母亲2017-04 饰演柏崎阳一 主演泽尻英龙华
谎言战争2017-01 饰演二科隆 主演草剪刚
The Last Cop2016-10 饰演松浦聪 主演唐泽寿明
睿古教授的事件簿2016-05-21 饰演宇野边睿谷（SP主演） 导演木下高男 主演田中直树、清水富美加
我不是结不了婚，只是不想2016-04 饰演十仓诚司 主演中谷美纪
天才傻鹏：家庭的纽带2016-03-11 饰演实业家（友情出演） 主演上田晋也、池冈亮介
37.5℃的眼泪2015-07-09 饰演柳主税（特别出演） 导演古泽健、藤尾隆、村上牧人 主演成宫宽贵、莲佛美沙子、速水重道
内心波折2015-04-08 饰演大竹心 导演宫本理江子 主演山口智子、阿部隆史
秀逗小护士sp离岛篇/再会篇 2014-10-31 饰演高杉健太郎 导演两泽和幸 主演观月亚里莎、松下由树
与自己告别 2014-10-14 饰演星野洋介 导演黑崎博 主演永作博美、石田百合子
信长协奏曲 2014-10-13 饰演竹中半兵卫（友情出演） 导演松山博昭 主演小栗旬、山田孝之
森光子的一生2014-05-09 饰演冈本爱彦 导演星田良子 主演仲间由纪惠
世界奇妙物语2014年春季sp之复仇病栋2014-04-05 饰演医师
上锁的房间SP2014-01-03 饰演稲叶透 导演松山博昭
Doctor-X~外科医·大门未知子~2 2013-10-17 饰演近藤忍 导演田村直己、松田秀知 主演米仓凉子、远藤宪一、内田有纪
最后的灰姑娘 2013-04-11 饰演立花凛太郎 导演田中亮、平野真 主演筱原凉子
女信长2013-04-05 饰演德川家康 导演武内英树 主演天海祐希
神之船 2013-03-10 饰演沢木哲哉 导演源孝志 主演宫泽理惠
御枪拜借 醉鬼小藤次留言2013-01-01 饰演古田寿三郎
PRICELESS 2012-10 饰演大屋敷统一郎 导演铃木雅之、平野真、金井紘 主演木村拓哉、中井贵一
三色猫福尔摩斯的推理2012-04-14 饰演片山浩史 导演中岛悟、南云圣一 主演相叶雅纪、大仓忠义
平清盛2012-01 饰演西行（佐藤义清） 导演柴田岳志
专业主妇侦探 2011-10-21 饰演浅葱武文 导演金子文纪 主演深田恭子、桐谷健太
请一定要幸福2011-04-18 饰演矢代英彦 导演泽田镰作、松山博昭 主演香取慎吾、黑木明纱
CONTROL犯罪心理搜查 2011-01-11 饰演南云准 导演村上正典、佐藤源太、城宝秀则 主演松下奈绪、横山裕
决定不哭的日子sp紧急篇2010-07-02 饰演桐野征治 主演荣仓奈奈
萤之光22010-07 饰演高野诚一 导演吉野洋、南云圣一、石尾纯 主演绫濑遥、板谷由夏、安田显
少年刑警sp22010-05-22 饰演藤木小次郎 主演小池彻平
最后的约定2010-01-09 饰演冈中进一郎 导演佐藤祐市
决定不哭的日子 2010-01 饰演桐野征治 导演石川淳一、城宝秀则 主演荣仓奈奈、木村佳乃、渡边杏
新面探型男2009-07 饰演樋口润太郎
少年刑警sp史上最大的危机2009-05-09 饰演藤木小次郎
夜光的阶梯 2009-04 饰演佐山道夫 主演木村佳乃、夏川结衣
面探型男 2009-04 饰演樋口润太郎 导演中野裕之、竹内铁郎 主演古田新太、生濑胜久
我将成为梵高2008-10-25 饰演泽村凉二 主演香椎由宇
少年刑警2008-07 饰演藤木小次郎 导演佐藤祐市、石川淳一 主演小池彻平
Around 40～要求过多的女人们~ 2008-04 饰演冈村惠太朗 导演吉田健 主演天海祐希、大冢宁宁、松下由树
求婚大作战sp2008-03-25 饰演多田哲也
萤之光 2007-07 饰演高野诚一 导演吉野洋、南云圣一、石尾纯 主演绫濑遥、国仲凉子、加藤和树
一公升眼泪sp2007-04-05 饰演水野宏
求婚大作战2007-04 饰演多田哲也 导演成田岳 主演山下智久、长泽雅美
信息：传奇广告导演杉山登志2006-08-28 饰演杉山登志
辣妹掌门人 2006-04 饰演北岛进之助 导演岩本仁志、佐久间纪佳 主演户田惠梨香、新垣结衣、铃木惠美
小早川之恋2006-01 饰演仁志恭介 导演武内英树、松山博昭 主演唐泽寿明、谷原章介
一公升的眼泪2005-10 饰演水野宏 导演村上正典、木下高男 主演泽尻绘里香、锦户亮、药师丸博子
积木崩塌真相2005-09-02 饰演杉原宪一 导演林彻
向星星许愿2005-08-26 饰演武田邦明 主演堂本刚
慢波舞2005-07 饰演芹沢英介 导演永山耕三、成田岳、平野真 主演妻夫木聪、深津绘里、广末凉子
宿命2004-12-26 饰演瓜生晃彦 导演若松节朗 主演柏原崇
给深爱的你 2004-04 饰演安昙俊介 导演水田成英、林彻、川村泰祐 主演菅野美穗、玉木宏
太阁记~被称作猴子的男人2003-12-27 饰演织田信长 主演草剪刚、国仲凉子
高校教师 2003-01 饰演湖贺郁巳 导演鸭下信一、吉田健 主演上户彩、苍井优、成宫宽贵
秀逗小护士42002-07 饰演高杉健太郎 主演观月亚里沙、松下由树
初体验 2002-01 饰演广田/房野拓海 导演木下高男、土方政人 主演水野美纪、筱原凉子、小泉孝太郎
西洋古董洋果子店2001-10 饰演小野裕介 导演本广克行 主演泷泽秀明、椎名桔平、阿部宽
柏拉图式的性爱2001-09-28 饰演丹波克己
爱情革命 2001-04 饰演须贺英一郎 导演永山耕三、小林和宏、平井秀树 主演江角真纪子、米仓凉子
丧服之约 2000-08 饰演路木悟史
秀逗小护士32000-04 饰演高杉健太郎
明日香 1999-10 饰演速田俊作
GTO麻辣教师sp1999-06-29 饰演冴岛龙二 主演反町隆史
PS 我很好,俊平1999-06 饰演曽根田隆 主演堂本光一
鬼之栖家1999-01 饰演佐佐冈让 主演深田恭子、陈慧琳、生濑胜久
你以为你是谁1998-10 饰演高杉真纪夫 导演吉田秋生
Happy 玛利亚1998-08-26 饰演万田裕介 主演稻森泉
萤之光电影版2012-06-09 饰演高野诚一 主演绫濑遥，松雪泰子
圈套剧场版3：灵异者大混战2010-05-08 饰演伏见达郎
20世纪少年：我们的旗帜2009-08-29 饰演蝶野将平
怀孕大暴走2009-05-23 饰演高原健二
20世纪少年：最后的希望2009-01-31 饰演蝶野将平 主演唐泽寿明
花样男子Final2008-06-28 饰演镝木和 主演松本润，井上真央，小栗旬，松田翔太，阿部力
果酱短篇集32005 饰演今野英雄
堕天使2003-11-08 饰演佐久间俊介（主演） 主演仲间由纪惠，椎名桔平，生濑胜久
天咒2003-08-30 饰演仁村 主演妻夫木聪、神田沙也加
嫁入烦家的天使2002-05-11 饰演高杉健太郎
史上最大作弊战争1996-08-10 饰演江崎忍 主演安室奈美惠
花样男子1995-10-08 饰演花泽类 主演内田有纪、谷原章介
1989 2015-07-15
卌-forty- 2012-07-04
HISTORY of NAOHITO FUJIKI Standard Edition 2009-10-21
HISTORY of NAOHITO FUJIKI 10TH ANNIVERSARY BOX 2009-07-15
∞ Octave 2009-06-10
Reverse 2007-10-24
LIFE GOES ON! 2006-07-19
COLORMAN 2004-12-08
夏歌ウ者ハ冬泣ク 2004-07-28
03 2003-03-05
WARP 2002-03-20
BUMP! 2000-12-06
2007 2007年7月期日刊体育报日剧大赏 连续剧 最佳男配角 萤之光 （获奖）
2004 第27回日本奥斯卡赏 新人俳优赏 g@me （获奖）
2002 第26回elandoree黄金之翼赏（日本电影电视制片人协会） 新人赏 （获奖）
2002 第32回日剧学院赏 最佳男配角 初体验 （获奖）
2012 第41回最佳着装赏（芸能部门）（获奖）
2009 第10回最佳正装赏 （获奖）
2007 日本歯科医师会 最佳笑容赏 （获奖）
藤木直人身上所散发出来的男人魅力，远不是时下年轻俊俏的男明星所能媲美的。（新浪娱乐评）
《萤之光》打开了一扇叫做藤木直人的门。藤木直人饰演男主角高野诚一，以毒舌、温柔、睿智、宽容的形象深入人心。
温柔，是藤木直人最具杀伤力的利器。藤木直人式的温柔，很大程度上是理性使然。早稻田大学理工部出身，头脑没话说，是明晰的理性派。巨蟹座的性格又给这份理性增加了平衡感，不是盛气凌人、好为人师，而是爱好安静，心境平和。（新民晚报评）
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