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2010年7月，出演剧情电视剧《热海的搜查官》；10月，出演悬疑电视剧《克隆宝贝》，饰演看起来是沉迷网络的宅男，实际是天才黑客的“冈部城太郎”。
2011年4月，与桥本爱搭档主演剧情电影《管制塔》，饰演在平淡无奇的生活中感受不到任何归属感的“藤田駈”；10月，出演剧情电视剧《RunAway为挚爱的你》。
2012年1月，出演剧情电影《剧场版新参者：麒麟之翼》；5月，与山谷花纯搭档主演恐怖电影《真实魔鬼游戏3》，饰演百无聊赖的高中生“卓”；7月，出演校园电视剧《暗黑女教师》；8月，再次与桥本爱搭档主演恐怖电影《另一个》，饰演转校生“榊原恒一”；12月，出演爱情电影《今天开始恋爱吧》，饰演椿京汰的好友“长谷川西希”。
2013年1月，出演电视剧《佐藤家的早饭、铃木家的晚饭》；4月，出演校园电视剧《35岁的高中生》，饰演3年A组学生阿久津凉；11月，与朴孝敏、清水久留巳搭档主演校园爱情电影《恋爱教主》，饰演枫的小学同学“野村雄介”。
2014年1月，出演医疗电视剧《白色荣光4》；4月，与刚力彩芽搭档主演校园爱情电影《邻居同居LDK》，饰演在学校最受女生欢迎的傲娇王子“久我山柊圣”；同月，出演喜剧电视剧《即使弱小也能取胜》，饰演3年生“江波户光辉”；7月，与中岛裕翔、高木雄也搭档主演运动电视剧《水球不良青年们》，饰演霞高水球部队长“三船龙二”；12月，发行第二本个人写真集《THEKENTOS》。
2015年3月，出励志电视剧演《希》，饰演小希的丈夫“绀谷圭太”；6月，与有村架纯、东出昌大搭档主演青春爱情电视剧《永远的我们seasideblue》，饰演一直喜欢松冈葵的青梅竹马“永田拓”；7月，与洼田正孝、优希美青搭档主演科幻电视剧《死亡笔记》，饰演“L”，该剧首播收视率16.9%，并创下2015年首播收视率的最高记录；同月，被ORICONSTYLE评选为2015年上半年人气爆棚艺人第5名；9月，与桐谷美玲、坂口健太郎搭档主演爱情电影《女主角失格》，饰演帅气高中生“寺坂利太”；12月，与土屋太凤搭档主演爱情电影《orange》，饰演因母亲自杀而内心留下阴影的“成濑翔”。
2016年，与广濑铃搭档主演爱情电影《四月是你的谎言》，饰演天才钢琴家“有马公生”；5月，与二阶堂富美搭档主演爱情电影《狼少女和黑王子》，饰演抖S王子“佐田恭也”。7月，与桐谷美玲搭档主演电视剧《有喜欢的人》。
2017年8月4日，主演的漫改电影《JOJO的奇妙冒险：不灭钻石第一章》上映，他在片中饰演东方仗助；10月15日，出演秋季日九档电视剧《陆王》首播；10月21日，主演漫改电影《齐木楠雄的灾难》在日本上映，饰演主人公齐木楠雄。11月3日，与广濑爱丽丝共同主演的青春校园电影《冰菓》上映。
2018年1月7日，他主演的悬疑科幻电视剧《绝命之吻》开播，在剧中扮演男公关堂岛旺太郎；6月，主演的电影《羊与钢的森林》在日本上映，他片中饰演调音师外村直树。7月，其主演的医疗剧《GoodDoctor善良医生》开播，他扮演有自闭症、与人交流存在障碍的青年医生新堂凑，凭借该剧获得第98届日剧学院奖最佳男主角奖。
2019年，主演的福田雄一执导影片《阿宅的恋爱太难》上映，饰演游戏御宅二藤宏嵩。同年，主演电影《王者天下》。山崎贤人首次挑战声优，为动画电影《二之国》的主人公ユウ担任配音。同年，主演又吉直树原作的恋爱小说《剧场》改编电影版，预计2020年上映。。主演2020年2月7日上映的电影《宅男腐女恋爱真难》。与土屋太凤第四次合作，双主演Netflix原创剧集《弥留之国的爱丽丝》。