福冈市立板付小学校、三筑中学校、福冈县立筑紫中央高等学校毕业。曾经立志研究坂本龙马，两度挑战高知大学文理学部考试，最终以失败告终。 1972年10月25日与千叶和臣、中牟田俊男以海援队首次登场。当初完全卖不出去，但是凭借武田给母亲的致歉信为词的《献给母亲的歌谣》（1973年）一曲成名，并参加了翌年的第25届NHK红白歌合战。之后也有一段低潮，1977年在电影《幸福的黄手绢》中的表演得到了高度的评价，开拓了演员之路的新境界，海援队也再次受到注目。1979年《3年B组金八老师》的成功也使主题歌随之走好。1982年12月海援队解散后以歌手、演员、作家的身份活动。海援队与1993年4月10日「DreamLive in 福冈巨蛋」再次临时组队一天，1994年再次真正重组活动至今。

虽然曾被福冈教育大学除籍，为了表彰他常年在《金八老师》系列的活动2008年国立大学法人理事会特别授予他名誉学士称号。[1]

1977年，武田参演了山田洋次执导的电影《幸福的黄手帕》，初登大银幕的他便一举获得了日本学院奖和电影旬报的最佳男配角奖。接着，武田参加了山田洋次的其它影片的演出，如《寅次郎的故事》（1978）、《远山的呼唤》（1980）。1982年，武田推出了自编自演的系列影片《警察的故事》。接着，武田进而开始负责执导自己主演的系列电影《职业高尔夫选手织部金次郎》（1994年的第二部至1998年的第五部）。

在电视上，他塑造了妇孺皆知的金八老师形象，这部连续剧因为大受欢迎，不断推出续作，从1979至2005一共制作了七季。而1991年武田主演的《101次求婚》也是当年的大热之作。武田是日本演艺界少有的多才多艺的实力派演员和歌手。他善于出演朴实善良、憨厚可爱、又带点笨拙的中年人形象，是一名广受日本大众欢迎的艺人。

日本戏剧史上最年轻的舞台最高奖得主，20岁出头就横扫了日本演剧界的所有大奖。舞台上的他早已被断言为“背负日本戏剧界未来三十年希望的天才役者”。

1997年，15岁的藤原龙也在蜷川幸雄执导的舞台剧《身毒丸》主演甄选中从5537名候选者中脱颖而出，成为男主角身毒丸的扮演者。首次公演即在戏剧发源地英国伦敦。在伦敦巴比肯艺术中心（Barbican Centre）藤原初次登上舞台。他出众的集中力，洋溢着热情的演技引人注目，被伦敦各大报纸大加称赞道“15岁以令人意想不到的存在感登上舞台的天才新人”。在翌年的日本凯旋公演上也让日本观众见识到了这种与众不同的魄力。 　　2000年，由于舞台上的出色表现，藤原获得著名导演深作欣二赏识，在电影《大逃杀》(Battle Royale)中扮演男主角七原秋也一角，并凭借该剧获得第27届日本学院奖优秀男主角奖。 　　2003年，在舞台剧 《哈姆雷特》（蜷川幸雄执导）中饰演哈姆雷特，成为日本演剧史上该角色最年轻的扮演者。当时年仅21岁的他出色的完成了被公认为莎士比亚笔下表演难度最大的角色之一的哈姆雷特。藤原凭借在《哈姆雷特》中的出色表现，横扫日本戏剧界五大奖项，获得第38届纪伊国屋话剧奖个人奖、第3届朝日舞台艺术奖、寺山修司奖、第11 届读卖话剧大奖、杉村春子奖的优秀男演员奖，成为日本戏剧界迄今为止最年轻的舞台最高奖获奖纪录保持者。 　　2004年，出演大河剧《新选组!》，扮演历史上真实存在的剑术天才冲田总司。 　　2004年，主演舞台剧 莎士比亚名作《罗密欧与朱丽叶》（蜷川幸雄执导），饰演罗密欧。 　　2005年，主演舞台剧《近代能乐集～弱法师》（蜷川幸雄执导）受到美国林肯中心艺术节邀请，作为日本代表在纽约Rose Theater公演，藤原的出色表演令美国观众感到震撼，获得极大的好评。《纽约时报》对其进行了整版的报道，《纽约时报》首席戏剧评论家Ben Brantley在看过演出后盛赞这是他今年看过的最好的舞台表演。 　　2006年，在经典推理剧《古畑任三郎》新春完结篇第一集中饰演堀部音弥，当时年仅23岁的他打破了木村拓哉的纪录，成为古畑系列里最年轻的犯人役。

2006年，在备受关注的动漫真人化电影《死亡笔记》中饰演主人公夜神月。 　　2006年，据本人强烈希望出演希腊悲剧，于9月至11月主演舞台剧《俄瑞斯忒斯》（蜷川幸雄执导），饰演俄瑞斯忒斯。 　　2007年，2月至6月间暂停工作，在伦敦留学，学习英语和西方舞台剧。8月至9月 出演英国皇家莎士比亚剧团首席副导演Gregory Doran导演的舞台剧《威尼斯商人》，饰演巴萨尼奥，三度出演莎士比亚作品。 　　2008年，藤原在美国华盛顿肯尼迪中心〔John F. Kennedy Center〕演出成名作《身毒丸》，这是藤原继2002年公演后时隔6年再次扮演身毒丸。演出获得美国观众全场起立鼓掌喝彩，在当地各报纸上也受到很高的评价。并在3月至4月间再次在日本彩之国埼玉艺术剧场公演。 　　2009年，3月至4月主演舞台剧《武藏》（蜷川幸雄执导），饰演宫本武藏。该剧在日本公演后大获好评。同年12月至次年1月出演英国皇家莎士比亚剧团Gregory Doran导演的日英合作舞台剧《按针ANJIN》，饰演Domenico。他在剧中的台词70%为英文台词。为了演好该剧，藤原于6月至8月间再次前往伦敦留学。 　　2010年，舞台剧《武藏》被选为在伦敦举行的世界级舞台剧盛典的开幕式作品以及在纽约召开的舞台艺术盛典林肯艺术节的开幕作品，于5月和7月分别在英国伦敦和美国纽约的林肯艺术中心举行了公演。演出非常成功，获得全场观众起立鼓掌，受到两国媒体和报纸高度评价。