高杉真宙在熊本县参观花火大会时,高杉真宙被星探误认为是女孩子而发掘,因此进入了甘力事务所。2009年,出演舞台剧《エブリリトルシング'09》,从而成为了甘力事务所中出道的第一位男演员。2010年1月17日,他参演的由樱井翔,堀北真希共同主演的律政喜剧《不平则鸣2》播出,这是他首次出演的电视剧；5月1日,其出演的个人首部电影《5年后的情书》上映；10月1日,他参演的由二宫和也主演的历史片《大奥：女将军与她的后宫三千美男》上映；10月9日,其出演的日本古装片《半次郎》上映。2011年7月5日,参演的由堀北真希主演的家庭剧《故乡：女儿的旅程》播出。2012年1月8日,他参演的大河剧《平清盛》播出；1月13日,其出演的科幻剧《13岁的HelloWork》播出；同年,他主演的个人首部电影《四重奏！》上映；6月3日,他参演的爱情喜剧《恋爱检定》播出；10月6日,其出演的由长泽雅美主演的校园悬疑爱情电视剧《高校入试》播出；10月27日,他参演的的电视剧《欢迎来到蝴蝶庄》播出。高杉真宙2013年4月5日,他参演的特摄剧《牙狼照耀黑暗之人》播出,在剧中饰演为人腼腆,不愿意接近他人坪井浩辉；4月13日,其出演的由米仓凉子主演的电视剧《35岁的高中生》播出；10月6日,其出演的特摄剧《假面骑士铠武》播出,在剧中饰演假面骑士龙玄与假面骑士斩月·真的变身者吴岛光实；12月14日,他参演的特摄片《假面骑士×假面骑士铠武&Wizard天下决胜之战国MOVIE大合战》上映。2014年3月29日,其出演的特摄片《假面骑士剧场版：假面骑士Ⅹ假面骑士平成15骑士VS昭和15骑士feat.超级战队》上映；6月27日,他参演的悬疑片《渴望》上映；7月19日,其出演的特摄片《假面骑士铠武剧场版足球大决战！黄金果实争夺杯！》上映；9月20日,高杉真宙与佐仓绘麻共同主演的喜剧片《御宅大冒险》上映,并凭借该电影获得了第36届横滨电影节最佳新人奖。2015年1月12日,他参演的刑侦剧《警部补·杉山真太郎~吉祥寺署事件簿》播出；1月13日,其出演的由中谷美纪,水川麻美主演的悬疑剧《代笔作家》播出；6月1日,他主演的个人首部电视剧《明天一定也有好吃的饭饭~银汤匙~》播出,在剧中饰演成绩优秀却一直隐藏着秘密的“王子”系男主角早川律；7月17日,其出演的青春校园剧《表参道高校合唱部！》播出。高杉真宙2016年1月17日,他参演的由斋藤工,洼田正孝主演的推理剧《临床犯罪学者火村英生的推理》播出；2月5日,其出演的由桐谷美玲主演的电视剧《澄和堇~年轻了45岁的女人~》播出；3月27日,他参演的由土屋太凤主演的悬疑剧《布谷鸟的蛋是谁的》播出；5月13日,其主演的舞台剧《暗狩人》开演；11月4日,发售个人首本写真集《高杉真宙～まひろさんぽ～》。2017年3月25日,其出演的由龟梨和也,土屋太凤主演的漫改爱情片《警察和我》上映；4月15日,他参演的由中川大志,平祐奈双主演的校园青春片《ReLIFE》上映；5月14日,其主演的爱情片《想影》上映；7月1日,发售个人第二本写真集《20,7》；7月8日,他主演的青春校园片《逆光之时》上映；9月1日,其出演的由土屋太凤主演的飞行题材青春电影《鸟女》上映；9月9日,他参演的科幻悬疑片《散步的侵略者》上映；10月3日,其主演的校园喜剧《濑户内海》播出；同年,他获得了每日电影大奖年度新人奖。高杉真宙2018年1月14日,其出演的由滨边美波主演的漫改校园剧《狂赌之渊》播出,在剧中饰演女主人公梦子的同班同学铃井凉太；3月3日,他参演的由黑岛结菜与小泷望双主演的校园爱情片《principal～恋爱的我是女主角吗？》上映,在片中饰演王子气质的美男樱井合央；4月19日,其出演的由藤冈靛主演的复仇剧《基督山伯爵-华丽的复仇-》播出,在剧中饰演主人公柴门暖恩人渔业公司社长守尾英一朗的儿子守尾信一朗；6月23日,他主演的青春片《世界最长的写真》上映；7月6日,与佐野玲于,中川大志,横滨流星共同主演的校园青春片《虹色时光》上映,在片中饰演高智商御宅族直江刚；7月24日,他参与配音的首部动画电影《我想吃掉你的胰脏》上映,在片中为男主人公志贺春树配音；11月23日,高杉真宙与加藤谅,渡边大知共同主演的青春片《匪徒们》上映,在片中饰演瞄准犯罪集团进行偷盗的少年三人组中负责收集情报的才家。高杉真宙2019年1月25日,与杉咲花,新田真剑佑等共同主演的悬疑片《十二个想死的孩子》上映；2月15日,他主演的电影《笑脸的另一面》上映；3月18日,高杉真宙与竹内爱纱共同主演的漫改爱情剧《高岭与花》首播,在剧中饰演鹰傲娇的羽财团的公子才原高岭；3月31日,他参演的校园漫改剧《狂赌之渊第二季》播出；5月3日,其出演的校园漫改电影《狂赌之渊》上映；7月11日,他参演的医学悬疑剧《SIGN-法医学者柚木贵志的事件-》播出；8月31日,其出演的由木村文乃主演刑侦剧《诈欺刑警》播出；9月20日,他参演的惊悚悬疑片《失明的目击者》上映,在剧中饰演协助搜查的滑板少年国崎春马；10月3日,发售个人出道10周年纪念写真集《高杉真宙10thメモリアルカレンダー》；10月25日,他主演的推理悬疑片《超·少年侦探团NEO-Beginning-》上映,该片改编自江户川乱步所著的推理小说《少年侦探团》；11月,其出演的由菅田将晖主演的舞台剧《カリギュラ》开演。2020年1月6日,其出演的刑侦剧《绝对零度4》播出；1月31日,高杉真宙主演的电影《前田建设幻想营业部》上映,在片中饰演年轻职员土井航；4月24日,其出演的由菅田将晖,小松菜奈主演的歌改爱情片《线》上映,在片中饰演与女主人公葵一起在新加坡工作的冴岛亮太；8月12日,他参演的由滨边美波和横滨流星主演的爱情悬疑剧《我们有点不对劲》播出；11月16日,高杉真宙宣布于来年4月11日与甘力事务所契约期满后退出,未来独立进行演艺事业；12月5日,他参演的由吉田羊主演的电视剧《铁证悬案～真实之门～第三季》播出。2021年4月11日,宣布与甘力事务所契约期满,退出甘力事务所。4月17日,宣布成立个人事务所“POSTERS”。2021年,参与电视动画片《奇巧计程车》配音。2022年1月8日,参演电视剧《喂帅哥！！》首播；8月26日,出演的电影《部门调动到音乐队》上映。10月3日,出演2022年度下半年NHK连续剧小说《舞翔长空！》。10月14日,主演的电影《总有一天,永远……永远。》上映。参演电视剧《PICU儿童重症监护室》。12月28日,参演的电视剧《噬亡村》播出。2023年3月,电影《SEEHEARLOVE~看不见听不见也爱你~》宣布追加高杉真宙。2023年4月12日,主演的电视剧《我的新娘君》播出；4月21日,参演的漫改真人版电影《东京复仇者2血色万圣节篇》前篇《-命运-》将上映；6月30日,后篇《-决战-》将上映。3月,参演NHK2024年大河剧《致光之君》。5月,参演的NHK2024年大河剧《致光之君》在京都开机。6月9日,参演的《SeeHearLove看不见听不见也爱你》在网络平台播出。