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1987年，渡部笃郎以临时演员身份出演NHK大河剧《独眼龙政宗》。
1991年，渡部笃郎在历史剧《青春之门》试镜中脱颖而出，并正式进入演艺圈。
1993年，渡部笃郎参演大河剧《琉球之风》，在剧中饰演成年杨启山。
1995年，渡部笃郎主演故事片《寂静的生活》，他在片中饰演弱智少年伊奥，并凭借该片获得第19届日本电影学院奖最佳新人奖。
1996年，渡部笃郎主演由岩井俊二执导的犯罪片《燕尾蝶》，在片中饰演“元盗”狼朗。
1997年1月，渡部笃郎与高冈早纪共同主演的爱情剧《危险情人》播出，并凭借该剧获得第12届日剧学院赏最佳男配角奖；10月，渡部笃郎与酒井美纪共同主演的爱情片《天国情书》上映，他在片中饰演美津的恋人吉冈努。
1999年，渡部笃郎与中谷美纪共同主演悬疑犯罪剧《继续》，他在剧中饰演神经质的刑警，并凭借该剧获得第20届日剧学院赏最佳男配角奖。
2000年1月，渡部笃郎参演的爱情电视连续剧《美丽人生》播出，他在剧中饰演善良体贴的好哥哥町田正夫，并凭借该剧获得第24届日剧学院赏最佳男配角；3月，渡部笃郎主演的悬疑犯罪片《继续》上映，并再次出演神经质的刑警；4月，渡部笃郎与中谷美纪共同主演的悲情剧《永远的仔》播出，他在剧中饰演背负沉重命运枷锁的凶犯长濑笙一郎；8月，渡部笃郎主演的爱情剧《百年物语》播出，他在剧中饰演拳击手八代进次，该剧创下最高收视率；12月，渡部笃郎在悬疑片《三亿日元抢劫案》中饰演记者泽渡。
2001年1月，渡部笃郎与天海佑希共同主演的奇幻片《狗神》上映，他在片中饰演青年教师奴田原晃；同年，渡部笃郎主演的TBS电视台成立50周年的重头戏《迈向光明方向：童谣诗人金子美铃》播出；7月，渡部笃郎主演的爱情剧《好想好想谈恋爱》播出，他在剧中饰演女子学校的教师赤井凉介；9月，渡部笃郎在年代影片《大河的一滴》中饰演邮政所职员榎本昌治。
2002年4月，渡部笃郎与深田恭子共同主演的爱情剧《firstlove》播出，他在剧中饰演教古文的老师藤堂直，与深田恭子饰演的江泽夏澄大搞师生恋；7月，渡部笃郎与广末凉子共同主演的爱情剧《不需要爱情的夏天》播出，他在剧中饰演玩世不恭、负债上亿的男公关白鸟礼治。
2003年7月，渡部笃郎在情感电视剧《幸福的王子》中饰演鸣川周平的大学同学与田良介；10月，渡部笃郎主演的爱情剧《恋文》播出。
2004年，渡部笃郎主演由三池崇史执导的喜剧电影《斑马人》；同年，渡部笃郎主演为纪念山口百惠而拍摄的年代影片《古都》，在片中饰演纺织匠人大友秀男；9月，渡部笃郎与长谷川京子主演的由三池崇史执导恐怖片《三更2之盒葬》上映；12月，渡部笃郎与徐静蕾合作主演的爱情片《最后的爱，最初的爱》上映，他在片中饰演遭遇友情和爱情所背叛的日本汽车公司职员早濑高志，与徐静蕾饰演的方敏上演了一段凄美纯净和感人至深的爱情故事。
2005年1月，渡部笃郎主演的历史剧《大化改新》播出，他在剧中饰演镰足的旧识以及苏我毛人的长子苏我入鹿；4月，渡部笃郎主演的奇幻影片《阿修罗城之瞳》上映，他在片中饰演“鬼御门”的同伴及最大的对手安倍邪空；8月，渡部笃郎主演的战争片《二十四只眼睛》上映。
2006年1月，渡部笃郎主演的古装特别电视剧《里见八犬传》播出，他在剧中饰演里见家最大的功臣之子大法师金碗大辅孝徳；同年，渡部笃郎特别出演的爱情剧《白夜行》播出，他在剧中饰演桐原当铺的店员松浦勇；3月，渡部笃郎主演恐怖剧《巷说百物语飞缘魔》；4月，渡部笃郎出演青春励志剧《菜鸟总动员》；5月，渡部笃郎与井川遥联袂主演的恐怖片《水灵》上映，他在片中饰演东京水道局的水质专家冈祐一。
2007年8月28日，渡部笃郎以颁奖嘉宾身份出席第二届韩国首尔电视剧颁奖盛典；12月，渡部笃郎参演的历史古装片《茶茶天涯贵妃》上映。
2008年10月，渡部笃郎在富士电视台周六档日剧《房屋争夺战》中饰演天才造型师真岛洋平。
2009年1月，渡部笃郎在爱情影片《爱的曝光》中饰演神职人员角田哲；4月，渡部笃郎主演的医疗剧《天生妙手》播出，他在剧中饰演被称为"黄金左手"的院长安田润司；5月，渡部笃郎主演的悬疑片《重力小丑》上映，他在片中饰演24年前的高中生强奸犯葛城由纪夫；12月，渡部笃郎在悬疑剧《火与汐》中饰演社长芝村健介。
2010年1月，渡部笃郎主演言情剧《直男》，在剧中饰演矢部典夫；2月，渡部笃郎首次自导自演的爱情电影《无言之冬》上映，他在片中饰演无法说话的男子，该片入围第21届东京国际电影节竞赛单元名单；3月，渡部笃郎主演的爱情影片《谁吻了我》上映；9月，渡部笃郎主演的爱情片《爱情喜剧》上映。
2011年1月，渡部笃郎主演的悬疑不伦恋电视剧《邻家美人》播出，他在剧中饰演知名家电厂商矢野慎二；同年，渡部笃郎与松田翔太共同主演的犯罪片《硬浪漫》上映，他在片中饰演下关警署的警察藤田；8月，渡部笃郎主演的现代剧《下町火箭》播出，他在剧中饰演“帝国重工”宇宙航空部部长财前道生；12月，渡部笃郎主演的由张艺谋执导战争史诗电影《金陵十三钗》上映，他在片中饰演日军高级军官长谷川大佐。
2012年，渡部笃郎主演现代情感剧《市长是女婿大人》，在剧中饰演41岁的入赘女婿以及市长秋吉大将；6月，渡部笃郎主演的刑事题材影片《外事警察》上映，他在片中饰演日本警方机密组织中的外事警察官住本健司；10月，渡部笃郎主演的心灵治愈型喜剧《东京全力少女》播出，他在剧中饰演企业顾问律师铃木卓也。
2013年，渡部笃郎主演的现代社会剧《白金镇》播出，他在剧中饰演供职于东光物产的儿岛由纪夫；1月，渡部笃郎主演的爱情剧《女人与男人的热带》播出，他在剧中饰演京永商事原本职员进藤悟史；4月，渡部笃郎主演悬疑犯罪片《ST~警视厅科学特搜班~》；10月，渡部笃郎在悬疑犯罪剧《黑教练》中饰演神奈川知事泽渡一成。
2014年4月，渡部笃郎主演的青春悬疑剧《父子刑警》播出，他在剧中饰演人称“绅士”的刑警岛尾明村；7月，渡部笃郎主演的悬疑犯罪剧《ST红与白的搜查档案》播出；8月，渡部笃郎与米仓凉子搭档主演的刑事题材剧《Outburn组织犯罪对策科·八神瑛子》播出，他在剧中饰演上野中央署署长富永昌弘。
2015年1月，渡部笃郎主演的现代剧《钱的战争》播出，他在剧中饰演嗜钱如命的高利贷“赤松金融”社长赤松大介，该剧创下最高收视率；同年，渡部笃郎主演的犯罪悬疑剧《绑匪的女儿》播出，他在剧中饰演独立调查拐卖新生儿的前新闻记者梶秀和；4月，渡部笃郎与刚力彩芽搭档主演的悬疑剧《天使与恶魔：未解决案件匿名交涉课》播出，他在剧中饰演天才律师茶岛龙之介；9月，渡部笃郎与黑木明纱搭档主演的悬疑剧《DESINERBABY-速水警官产假前的疑难案件-》播出，他在剧中饰演城南大学附属医院妇产科教授须佐见诚二郎；12月，渡部笃郎与真矢美纪搭档主演的犯罪剧《黑蜥蜴》播出，他在剧中饰演警视厅副总监明智小五郎。
2016年1月，渡部笃郎与远藤宪一搭档主演的现代喜剧《让我叫你一声岳父》播出，他在剧中饰演一流大公司帝洋物业常务花泽纪一郎；同年，渡部笃郎与上川隆也共同主演建台纪念25周年电视剧《不沉的太阳》，并在剧中饰演国民航空的工会副委员长行天四郎；7月，渡部笃郎参演的富士台夏季日剧《ON异常犯罪搜查官藤堂比奈子》播出，他在剧中饰演警视厅搜查一课负责人厚田严夫。
2017年2月，渡部笃郎客串出演刑事题材剧《钱形警部》；6月，渡部笃郎搭档饭丰麻理惠主演日剧《爸爸活》。
2018年1月，渡部笃郎参演的TBS新春特别剧《都厅爆破！》播出，他在剧中饰演恐怖集团IF的首领；4月，主演的医疗悬疑剧《灭癌陷阱》播出，在剧中饰演日本癌症中心工作的研究医生羽岛悠马；同时，参演的富士台日剧《SIGNAL长期未解决事件搜查班》播出，在剧中饰演警视厅刑事部长中本慎之助；8月，主演医疗剧《潘多拉IVAI战争》，在剧中饰演引进AI诊断的IT企业法人蒲生俊平。
2019年7月，参演富士台日剧《鲁邦的女儿》，11月，参演2020年1月开播的富士台日剧《10的秘密》，在剧中饰演大型建筑公司职员。
1993年，渡部笃郎与村上里佳子结婚，并育有两个儿子，但俩人于2005年离婚。
2010年，渡部笃郎通过朋友介绍与东京银座高级俱乐部的陪酒女郎相识，并以朋友身份相处。
2015年，渡部笃郎与交往已久的女友中谷美纪正式分手，并与东京银座高级俱乐部的陪酒女郎开始交往。
2016年6月，渡部笃郎与东京银座高级俱乐部的陪酒女郎再婚。