1988年11月1日生まれ、兵庫県伊丹市出身。
小学校1年生の時に地元の少年野球チームで野球人生をスタートさせた。
中学時代は宝塚ボーイズでプレーし、その後、駒澤大学附属苫小牧高校に入学。2年生の夏に南北海道代表として第87回全国高等学校野球選手権大会（夏の甲子園）へ出場し、同校の大会2連覇に貢献した。

翌年は、エースとして再び夏の甲子園に出場。決勝戦の再試合を含め6試合すべてに登板、準優勝。高校時代の公式戦通算成績は57試合の登板で35勝3敗、計329回2／3を投げ、防御率1.31だった。2006年、ドラフト会議で4球団の抽選の末、東北楽天ゴールデンイーグルスが交渉権を獲得し、入団した。

【NPB】

2007年、ルーキーイヤーでいきなり11勝を挙げ、新人王に輝く。そして2009年にはワールドベースボールクラシック（WBC）の日本代表として、世界一に貢献した。2011年には19勝を挙げ、初の最多勝を獲得するとともに、沢村賞も受賞した。

2013年、プロ野球／メジャーリーグの記録を塗り替える、開幕から24連勝を記録。東北楽天ゴールデンイーグルスを初のリーグ優勝、日本一に導く。リーグMVP、2度目の沢村賞をはじめ、タイトルを総なめに。シーズン無敗での最多勝はプロ野球史上初の偉業だった。

【MLB】

2014年、活躍の場をメジャーリーグに移し、ニューヨーク・ヤンキースに入団する。1年目は20試合に登板し、13勝5敗、防御率2.77の成績を収めた。2015年、名門ヤンキースの歴史上、日本人として初めて開幕投手を務めた。このシーズンは24試合に登板し、12勝7敗だった。

2016年も開幕投手を務め、さらにはシーズンを通して先発ローテーションを守り切り、最多となる31試合に登板。14勝4敗と3年連続2ケタ勝利を達成した。2017年、3年連続で開幕投手を務め、チームのエースとして常に結果と内容が求められる存在に。この年も4年連続2桁勝利となる13勝。そしてヤンキースがプレーオフに進むと、見事なピッチングを披露。ワールドシリーズ目前までチームを導いた。

2018年、メジャーデビューから5年連続12勝以上を達成。1950年以降では5人目の偉業となった。
2019年も日本人メジャー選手初の6年連続2桁勝利となる11勝で、チームの7年振りの地区優勝に貢献した。そして契約年最後となる2020年、目標のワールドシリーズ制覇に向け、挑戦の日々は続く。