1987年11月，年轻的木村拓哉加入日本杰尼斯事务所，1991年9月9日，与中居正广、稲垣吾郎、森且行、草彅刚和香取慎吾组成男子偶像团体SMAP，并以单曲《Can't Stop!! -LOVING-》正式出道，并以组合成员的身份在1988年至2016年期间进行活动。SMAP在日本享有较高人气，曾被誉为“国民团体”，但最终于2016年12月31日正式解散。

1993年，木村拓哉出演改编自柴门文同名漫画的日剧《爱情白皮书》，饰演明日会社员之一的取手治，在第一次见到女主田园奈美时便对其一见钟情，随即开始了执着的追求。他温柔、体贴，对奈美关心备至，但最终还是没能成功赢得芳心。剧中的取手治，虽然没有男主光环，看起来平凡、朴实，但内心却勇敢而执著。木村拓哉作为一个偶像出道，却勇敢地抛开偶像包袱，把一个平凡的角色饰演得细腻而生动。

1996年，木村拓哉出演爱情电视连续剧《悠长假期》，在剧中饰演年轻钢琴家濑名秀俊。濑名秀俊虽有才华，无奈始终不得志，因室友骗婚而“遭遇”愤怒新娘叶山南的威逼利诱，被迫收留叶山南，成为同居室友。两人在同一屋檐下免不了磕磕绊绊，却也渐渐暗生情愫。木村拓哉将徒有才华但木讷不善表达的年轻钢琴家形象演绎得流畅自然，更凭借此作品获第九届日剧学院赏最佳男主角奖。

2000年，木村拓哉主演爱情电视连续剧《美丽人生》，饰演手艺不错但人气不高的男发型师冲岛佟二，佟二个性独特，审美眼光优越，但不喜欢特意讨好店长或顾客，因此总是得不到重用。某天，冲岛佟二在图书馆邂逅了脚部有残疾的图书管理员杏子，虽然一些意外导致二人之间出现误会，但杏子对生活积极乐观的态度却感染了对现实感到迷茫的佟二，两人逐渐陷入爱河，奈何命运并没有带给他们完美的结局。《美丽人生》开播后创下十年内平均收视最高作品纪录。

2001年，木村拓哉主演的电视剧《律政英雄》（《HERO》）在日本富士电视台播出。影片以东京地方检察院城西支部为背景，讲述了检察官久利生公平和支部成员们之间的故事。木村拓哉饰演的久利生公平本是个被高中退学的不良少年，被诬陷犯罪后得到了一位检察官的解救，之后他努力学习并成功成为了合格的检察官，但却因为特立独行、不合群而被调往东京地检城西支部的刑事部工作。久利生公平虽具有颠覆普通检察官形象的风格，却同时拥有强烈的正义感和勇气，而他独具一格的夹克穿搭更是在日本带起了一股流行风潮。

2004年，木村拓哉出演王家卫导演的剧情电影《2046》。木村拓哉因为其在时尚大片中大胆的形象尝试，被王家卫相中，在影片中饰演忧郁、专一、执着的日企在港职员，爱上旅店老板的女儿，但却没能得到认可，只能回到日本。但是在主角周慕云的笔下，他成为小说《2046》里的男主人公，坐着一辆从2046开回的列车，爱上了麻木的机器人，拥有了看似完美的结局。

2006年上映的古装动作影片《武士的一分》中，木村拓哉担任主演。影片根据藤泽周平小说《盲剑回音》改编，是导演山田洋次“历史三部曲”中的最后一部，木村饰演的三村新之丞是负责警卫工作的下级武士，因替大名藩主试毒而双目失明，但仍一心维护比生命还宝贵的武士尊严。这是木村拓哉首次主演古装电影，饰演失明剑士更是对他的一大考验，据悉他曾花费很多时间体验、熟悉失明感。

2007年，木村拓哉出演根据山崎丰子同名小说改编的电视剧《华丽一族》，在剧中饰演万表财团家族34岁的长男万表铁平。在这部剧中，木村一改以往的青春随性的风格，将长发剪短，穿上西装打起领带，展现了极具领袖魅力的成功人士形象。凭借此剧，木村拓哉获第53届日剧奥斯卡最佳男主角奖。

2011年，木村拓哉主演的剧情类电视连续剧《南极大陆》在日本TBS电视台开播，该剧改编自北村泰一的《南极越冬队太郎与次郎的真实》，讲述了1957-1958年间，滞留在昭和基地的日本南极越冬队和同行的19只桦太犬之间的故事。此次木村拓哉大胆尝试新形象，穿上厚重的极地考察装束，饰演执着于南极观测、想替父亲完成登上波兹南天山遗志的东京大学理学部副教授仓持岳志。不少媒体评论该剧展现了人们进行南极冒险时的勇敢与无畏，渲染了热血精神，但也有剧评人批评木村拓哉的演技不足以支撑其在40岁的年纪毫不费力的饰演青年角色。

2017年，木村拓哉出演医疗题材电视剧《A LIFE~深爱的人~》。该剧以医院为故事场景，呈现了一个情感、欲望和利益纠纷相互交织的故事。木村拓哉在其中饰演医术高明的外科医生，医生的专业素养和木村的个人魅力共同打造出冲田一光这样一个灵魂核心式主角形象。他不被职场规则束缚，始终秉持救死扶伤的医者仁心。

2018年，木村拓哉又携手二宫和也，共同主演悬疑电影《检察方的罪人》，该片于2019年9月在大陆上映。影片改编自雫井修介同名小说，讲述了东京地方检察院的精英检察官最上毅与后起之秀冲野启一郎之间一场赌上正义的较量。木村拓哉饰演倍受尊敬的精英检察官最上毅，与二宫和也同台飙戏，并凭此片获第43届报知电影奖最佳男主角提名。

2018年，木村拓哉和长泽雅美共同出演改编自东野圭吾同名小说的电影《假面饭店》，电影于2019年1月在日本上映。木村拓哉一如既往地饰演正面角色——警视厅搜查一课的精英刑警新田浩介，他通过连环杀人案现场的线索破译出下一次的作案场所——东京柯尔特西亚酒店，但却对凶手是谁一无所知，不得不展开与一群伪装者之间斗智斗勇的较量。

在2019年上映的日剧《东京大饭店》中，木村拓哉饰演法式料理主厨尾花夏树。尾花夏树在料理上倾注一切，靠自己的才能在巴黎开店并拿到米其林二星认证。然而，在赞誉包围下，他的自信逐渐变成了自大，可又迟迟无法拿到三星，同时店里又发生不幸，跌落人生谷底的尾花夏树面临人生的岔路口。