1998年4月8日，其参演的情感剧《空中情缘》（又名《悲伤》）在朝日电视台首播，他在第21集中饰演了一个小角色，从而正式进入演艺圈；7月7日，其出演的校园励志剧《麻辣教师GTO》播出。1999年1月8日，其参演的奇幻喜剧《离天国最近的男人》首播。
2001年9月15日，由妻夫木聪主演的剧情电影《五个扑水的少年》上映，玉木宏在片中饰演游泳部成员佐藤胜正 ；10月9日，其出演的都市爱情剧《新宿伤痕恋歌》播出。
2002年5月14日，其参演的时代剧《左武》在名古屋电视台首播；10月12日，由堂本光一主演的刑侦悬疑剧《遥控刑警》首播，玉木宏在剧中饰演彩木久留美的男朋友上岛伸吾，与深田恭子饰演一对情侣 。
2003年4月，其出演的NHK晨间剧《心》播出 ；7月1日，由山田孝之主演的青春励志剧《水男孩》播出，玉木宏在剧中饰演游泳部成员佐藤胜正 ；9月27日，由中村俊介主演的剧情电影《摇滚青年》首映，玉木宏在片中饰演帅气的吉他手谷信之 。
2004年1月，担任科幻电影《时间线》的日语配音工作，为克里斯进行配音 ；4月19日，其出演的爱情剧《给深爱的你》首播；6月2日，推出首张个人单曲碟《Seasons》，从而正式进军歌坛；6月19日，其主演的爱情电影《恋爱小说》上映，在片中饰演法学系大四学生久保聪史，这是他首次在影视作品中担任主演；10月11日，由织田裕二主演的爱情剧《最后的圣诞节》首播，玉木宏在剧中饰演春木健次的直属部下日垣直哉；12月1日，推出首张个人音乐专辑《Ripple》。
2005年5月20日，其参演的特别剧《通向天堂的日历》首播；11月19日，其主演的爱情电影《变身》上映，在片中饰演男主角成濑纯一。
2006年1月8日，由仲间由纪惠主演的大河剧《功名十字路》播出，玉木宏在剧中饰演为了替父亲山内盛丰报仇而为织田信长做事的山内康丰 ；1月14日，其主演的剧情电视剧《冰壁》首播，在剧中饰演男主角奥寺恭平；4月17日，其出演的爱情喜剧《顶级播音员》播出；10月16日，改编自二之宫知子的同名漫画的爱情偶像剧《交响情人梦》首播，玉木宏在剧中饰演音乐天赋极高的桃丘音乐大学钢琴系学生千秋真一 ；10月28日，其主演的爱情电影《只是爱着你》上映，在片中饰演性格内向自卑且热爱摄影的男主角濑川诚人 。
2007年11月23日，由大泽隆夫主演的悬疑动作电影《午夜雄鹰》首映，玉木宏在片中饰演前往北阿尔卑斯查探的记者落合信一郎 ；12月16日，其出演的特别剧《敌在本能寺》播出。
2008年1月4日，其参演的特别剧《交响情人梦之欧洲特别篇》首播 ；1月17日，其主演的奇幻剧《鹿男与美丽的奈良》播出，在剧中饰演奈良女高的理科老师、1年级A班的班主任小川孝信 ，并凭借该剧获得第11届日刊体育日剧大奖最佳男主角奖 ；2月2日，其参演的奇幻电影《伤》上映；3月19日，推出第二张个人音乐专辑《Bridge》 。
2009年1月16日，其主演的爱情喜剧《爱情洗牌》首播，在剧中饰演IT公司课长宇佐美启 ；5月6日，推出第三张个人音乐专辑《times...》 ；6月13日，其主演的战争电影《盛夏的猎户座》首映，在片中饰演I-77潜水舰舰长仓本孝行 ；6月30日，其出演的特别剧《MW毒气风暴：恶魔的游戏》播出；7月4日，由玉木宏担任男一号的惊悚电影《毒气风暴》上映，他在片中饰演了外形帅气、头脑聪明的外资银行员工结城美智雄 ；12月19日，其参演的剧情电影《交响情人梦最终乐章前篇》上映，该片最终以32亿日元的票房成绩收官 。
2010年，主持bayFM电台的节目《Naked》 ；4月17日，其参演的剧情电影《交响情人梦最终乐章后篇》上映；10月1日，由二宫和也主演的时代电影《大奥：女将军与她的后宫三千美男》首映，玉木宏在片中饰演大奥第一美男松岛；10月12日，由菅野美穗主演的犯罪悬疑剧《和恶魔契约的女人》播出，玉木宏在剧中饰演搜查一课的刑警真岛拓郎 。
个人生活
2010年，玉木宏与木南晴夏透过朋友介绍而认识。2017年，二人因合演日剧《女人的勋章》而擦出爱的火花，秘密交往近2年时间 。2018年6月29日，二人正式公布结婚消息 。
2020年，玉木宏和木南晴夏的第一个孩子已出生，两人升级当爸妈。
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