東京都港区の生まれ。慶應義塾大学文学部在学中、オーディション情報誌『月刊デ☆ビュー』に掲載された写真が芸能事務所の目に留まり、芸能界入り。2003年、グ・スーヨン監督「偶然にも最悪な少年」の端役で俳優としてデビューする。日本テレビ『乱歩Ｒ』04、フジテレビ『めだか』などのテレビドラマのゲスト出演を経て、05年に日本テレビ『ごくせん』の第２シリーズに、仲間由紀恵演じる“ヤンクミ”の問題児だらけの教え子のひとり、日向浩介役でレギュラー出演し、注目される。前後して、井筒和幸監督「パッチギ！」05では、塩谷瞬演じる主人公・康介の軟派な親友・紀男を好演。以後も、宮𥔎あおい主演で三億円事件の裏側を描いた塙幸成監督「初恋」06、Ｂ級アイドルの死の真相を探る佐藤祐市監督のミステリーコメディ「キサラギ」07、綾瀬はるかとともに初主演したクァク・ジェヨン監督「僕の彼女はサイボーグ」08などの映画に次々起用され、正統派の若手俳優として認知されていく。テレビドラマも、TBS『白夜行』『おいしいプロポーズ』06などで経験を重ね、同年のフジテレビ『のだめカンタービレ』では、乙女心を持つアフロヘアでヒゲのティンパニ奏者・奥山真澄を怪演。コミカルな芝居もこなす器用さを見せつける。さらに08年、問題児ばかりの高校野球部が熱血教師の指導によって甲子園を目指すTBS『ROOKIES』で、真剣に野球に打ち込むキャプテン・御子柴徹役を演じ、翌09年に公開された映画版「ROOKIES／卒業」も興行収入85億円の大ヒットとなる最大の代表作とした。健康的なスポーツマンのイメージもあって、箱根駅伝を題材にした大森寿美男監督「風が強く吹いている」09に陸上部の主将・ハイジ役で主演。プライベートでも仲のいい小栗旬が初監督した「シュアリー・サムデイ」10でも主演をつとめた。テレビドラマはほかに、フジテレビ『牛に願いを／Love＆Farm』07、『パーフェクト・リポート』10、TBS『佐々木夫妻の仁義なき戦い』08、『JIN／仁』09・11など。蜷川幸雄演出『から騒ぎ』08、『あゝ荒野』11、岩松了演出『シダの群れ』10など舞台出演も多い。

2009年5月下旬号	巻頭特集「ROOKIES－卒業－」:佐藤隆太、市原隼人、小出恵介インタビュー
臨時増刊4月11日号　BLACK KINEJUN	第3特集　NEW BLOOD ACTORS SPLASH!:RECOMMENDED NEW CINEMA　小出恵介、林遣都「風が強く吹いている」「引き出しの中のラブレター」