1972年7月19日，藤木直人出生于日本冈山县仓敷市。家中孩子除他外还有一个异卵的双胞胎哥哥（藤木真人）。因为父亲工作调动的关系，5岁时全家搬到神户，之后又搬到横滨，最后在千叶县佐仓市定居。高二时受到BOWY乐团布袋寅泰的影响，与同学组成乐团，开始玩音乐。同年被选为校草“佐仓先生”
1992年，藤木直人在千叶县立佐仓高中毕业后复读一年，考入日本早稻田大学理工学部。主修情报工学。
1993年，藤木直人参加了《MEN’SNON-NO》杂志的征选活动，虽然活动不幸落选，不过却被一家唱片公司看中，后将他引荐给CUBEGroup这家经纪公司。
1995年，藤木直人参加了日本东映公司为了拍摄电影《花样男子》一片而公开举行的“选角试”。结果获得了“花泽类”一角。并且，他以拍摄此片为契机顺利地步入了日本艺能界。影片《花样男子》在日本公映之后赢得了好评，而藤木直人更是成了圈内圈外人士关注的焦点。尽管当时的藤木还在大学求学，不是一名正式的艺人，但影迷们的热情使藤木下定了从艺的决心。
1997年藤木完成了大学的学业，以优异的成绩毕业。
1995年接演电影《花样男子》，开启他的演艺生涯。
1997年，藤木直人主演了许多深夜时段的戏剧节目，开始让他受到各方的注目。
1998年，他在大河日剧《德川庆喜》中饰演德川庆喜的心腹侍者村田幸三郎一角，从而迈出了他电视剧表演之路的第一步。7月份在反町隆史主演的日剧《麻辣教师GTO》中藤木彻底改头换面，塑造了一个玩世不恭、调皮捣蛋的问题学生冴岛龙二。在电视剧《你以为你是谁》中藤木饰演了一个外在优秀，实则非常惹人厌的男子高衫真纪。
1999年7月，藤木直人终于交出了他在音乐事业上的第一张成绩单－－发行了他的首张单曲《世界尽头~theendoftheworld》并展开校园演唱的巡回演出；2000年2月，举办了个人首场巡回演唱会。
2000年8月日剧《丧服之约》在日本NHK电视台播放，这是由藤木直人担当主演的第一部连续剧。在剧中，藤木饰演了一位一心想为女友复仇的男子。对于从未出演过大反派的藤木来说这是一个挑战。
2001年4月出演了富士月九《恋爱革命》。剧中藤木饰演的须贺英一郎以玩世不恭的态度在爱情漩涡中恣意游走。之后便一连串接下多部戏剧的演出，也创下连续担纲演出4季日剧的纪录。10月在富士台日剧《西洋古董洋果子店》中饰演了天才蛋糕师傅小野裕介。
2002年出演日剧《初体验》，凭此剧获得第32回日剧学院赏最佳男配角。
2003年主演了TBS电视台新版《高校教师》。11月8日主演的电影《G@me》上映，凭借该片获得了第27届日本电影奥斯卡奖新人奖。
2004年主演了根据日本畅销小说《解夏》改编的富士台月九剧《给深爱的你》，饰演即将失明的摄影师安昙俊介。
2005年作为特别演出的藤木直人出演了当年的热门剧《一公升的眼泪》，饰演了女主人公的主治医生水野宏。2005年4月开始担任日本NTV谈话类节目《洒落主义》的主持人。
2006年初，与相恋9年的女友新婚不久的藤木直人一改以往温柔精英形象，担纲主演喜剧《辣妹掌门人》，片尾曲更是采用了他发售的新单碟《Hey！Friends》做主打歌曲，7月进行了自己第十次的巡回演唱会。
2007年夏天的《萤之光》，藤木直人所饰演的高野诚一部长得到了很多日剧迷们的喜爱，被观众昵称为“不囧”（同日文发音“部长”的意思）。
2008年踏上了第一个舞台剧《冬之绘空》的舞台。
2009年，藤木直人迎来了歌手方面的10周年纪念。5月13日发行了单曲《CRIMEOFLOVE》，6月10日发行了新专辑《∞Octave》，对音乐一直很执着的他也非常感谢粉丝对他的厚爱。6月12日开始了全日本巡演“NaohitoFujikiLiveTourver9.0～10COUNTTOUR～”。而同年在演员方面，更是4月的春天担任两部不同电视台制作的连载电视剧的主演。在朝日电视台制作的纪念松本清张诞辰100周年特别剧《夜光的阶梯》中，他颠覆以往好男人形象，饰演了利用周遭女性攀上事业顶峰得野心美容师——佐山道夫。在日本电视台4月初开播的深夜喜剧《面探型男》中，挑战从面店店员变成侦探搞怪的角色。
2010年，1月与荣仓奈奈等合作富士台日剧《决定不哭的日子》，7月与绫濑遥合作剧集《萤之光2》。
2011年，与松下奈绪合作《CONTROL犯罪心理搜查》，饰演天才心理学者南云准。4月参演富士电视台春季月九剧《请一定要幸福》。10月与深田恭子时隔12年再度合作TBS电视台日剧《专业主妇侦探》。
2012年，1月参演NHK大河剧《平清盛》。6月9日与绫濑遥主演的电影版《萤之光》上映。7月4日藤木直人推出专辑《forty》来纪念自己即将到来的40岁生日。除了发布专辑，在自己生日7月19日当天，藤木直人还在琦玉拉开自己《NaohitoFujikiLiveTourver10.0～不惑INROCK’N’ROLL!!～》巡回演唱会的序幕。10月与木村拓哉合作富士台月九剧《PRICELESS》。
2013年，藤木直人出道17年首次挑战配音工作，在1月上映的动画电影《HUNTER×HUNTER绯色的幻影》中为大反派面影配音。3月与宫泽理惠主演NHK剧《神之船》。4月主演春季日剧《最后的灰姑娘》，该剧创下了民放台日剧新纪录。收视率连续七集持续上升。播出的最终回收视率17.8%，瞬间最高收视20.9%。10月与米仓凉子主演日剧《Doctor-X》第2季中饰演一个利用一切手段“向上爬”的冷酷的外科医近藤忍。该剧创下当季日剧的最高纪录——26.9%。瞬间最高收视达31.4%。全话的平均收视23.0%，排在2008年至2013年的民放剧的第三位。
2014年，10月与永作博美合作NHK剧《与自己告别》。同月参演富士电视台开局55周年纪念电视剧《信长协奏曲》，饰演天才军师竹中半兵卫。
2015年，4月参演了富士台日剧《内心波折》。同年藤木直人迎来出道20周年，7月15日发售迷你专辑《1989》。专辑名《1989》表达了他的心声：“无法忘记1989年初次接触吉他的心情”。
2016年，3月参演根据赤冢不二夫漫画原作改编的真人电视剧《天才傻瓜家族之绊》。4月与中谷美纪主演TBS金十剧《我并非不能结婚只是不想结》，饰演毒舌的日料店主十仓诚司。5月，主演朝日电视台两小时SP《睿谷教授的事件簿》，剧中他所饰演的主人公宇野边睿谷是推理系小说里罕见的“文系侦探”。
2017年，1月参演由草剪刚主演日剧《谎言战争》。4月与泽尻绘理香合作共演日剧《成为母亲》。7月，推出单曲《Speed★Star》，并于9月7日开始展开巡回演唱会，作为巡演的一部分，11月13日在台北举行个人演唱会。
2018年1月7日，参演由铃木亮平主演的大河剧《西乡殿》，剧中饰演德川家名臣阿部正弘。1月9日，出演由龟梨和也主演的电视剧《FINALCUT》播出，剧中饰演节目主持人百百濑垒。7月，出演医疗剧《GoodDoctor》，在剧中饰演优秀的医生高山诚司。
2019年，出演1月开播剧集《无罪~冤罪律师~》，饰演科学家秋保恭一郎。出演10月开播的电视剧《晴～综合商社之女～》。
藤木直人家中除他外还有一个异卵的双胞胎哥哥藤木真人。因为是异卵双胞胎，因此两人长得并不像。兄弟俩之所以父母为他们取名真人和直人，是因为在日语中两个名字加起来有“勇敢向前”的意思。据说哥哥藤木真人以前也是演员，但现为冈山仓敷中央医院的医生。藤木直人年轻时因为处在个性外向体育优秀擅长交际的哥哥之下，因而比较自卑内向认生，在社交方面有点障碍，小时候甚至害羞到不敢和外婆打电话。高中时开始沉迷音乐并开始学习吉它，加上跟哥哥入读不同高中学习的文理专业也不一样，于是受哥哥的影响减少，性格也开始变得开朗。
大学毕业时与小6岁的学妹在联谊会上结识，交往9年后于2005年12月27日入籍低调成婚；12月28日下午，藤木直人在自己的官方后援会网站上宣布：“说点我的私事，昨天12月27日我登记结婚了。对方并非圈内人士，所以不想透露太多她的事情，但她支持我鼓励我已经很多年了。今后我会把这新的责任感当作一种鼓励，在演艺事业和歌唱事业上更加精益求精。”2006年12月，第一个孩子出生。2010年5月，第二子出生。2016年7月，藤木直人被拍与爱妻带刚出生不久的婴儿外出散步，妻子生下第三胎，家族再添新成员。
影视类
其他
藤木直人身上所散发出来的男人魅力，远不是时下年轻俊俏的男明星所能媲美的。
《萤之光》打开了一扇叫做藤木直人的门。藤木直人饰演男主角高野诚一，以毒舌、温柔、睿智、宽容的形象深入人心。
温柔，是藤木直人最具杀伤力的利器。藤木直人式的温柔，很大程度上是理性使然。早稻田大学理工部出身，头脑没话说，是明晰的理性派。巨蟹座的性格又给这份理性增加了平衡感，不是盛气凌人、好为人师，而是爱好安静，心境平和。
