2006年，还在读小学三年级的北村匠海被星探挖掘而进入事务所。2007年，成为儿童舞蹈团体mini的成员。2008年3月，以演唱松本俊明所写歌曲《爱上松鼠的少年》而正式出道；6月14日，其参演的运动电影《跳水男孩》上映，在片中饰演幼年时期的富士谷要一，这是他的首部电影作品；7月21日，由织田裕二主演的现代剧《太阳与海的教室》首播，北村匠海在剧中饰演幼年时期的根岸洋贵，这是他的首部电视剧作品；10月8日，其出演的职场剧《女大学生会计师事件簿》播出；11月1日，其参演的喜剧电影《小猪教室》首映。

2009年4月4日，其参演的特摄剧《多米英雄烈火拯救队》播出；4月25日，由加濑亮主演的悬疑电影《重力小丑》首映，北村匠海在片中饰演少年时期的奥野春；9月12日，由小栗旬主演的动作电影《多襄丸》（《Tajomaru》）上映，北村匠海在片中饰演幼年时期的男主角畠山直光；10月24日，其出演的剧情电影《不沉的太阳》上映，在片中饰演幼年时期的恩地克己；11月14日，由渡部笃郎主演的犯罪悬疑剧《外事警察》首播，北村匠海在剧中饰演少年时期的住本健司；此外，他还在杂志《小学六年生》中获得年度读者模特特别奖。

2010年7月17日，其参演的喜剧电影《五个暴走的少年》首映；同年，以演员组成员身份从属于事务所旗下的男性艺人集团EBiDAN；12月，成为EBiDAN旗下摇滚乐团DISH//的成员，在乐团中负责主唱和吉他部分。

2011年7月23日，由加藤清史郎、寺岛进、中村狮童主演的动作电影《忍者乱太郎》上映，北村匠海在片中饰演善于使用过激武器的田村三木卫门。

2012年1月8日，其出演的大河剧《平清盛》首播，在剧中饰演日本第76代天皇近卫天皇；1月14日，其出演的悬疑剧《堕落天使》播出；3月23日，其参演的剧情电影《空色物语》首映；6月10日，随DISH//推出单曲《It's alright》；10月10日，与水谷丰、成宫宽贵共同出演的犯罪悬疑剧《相棒第十一季》播出；与此同时，还随DISH//推出了单曲《ピーターパンシンドローム》。

2013年1月12日，其参演的剧情电影《铃木先生》上映；2月13日，随DISH//推出单曲《ギブミーチョコレート!》；6月19日，随DISH//推出首张单曲碟《I Can Hear》；10月12日，由松本润、上野树里主演的爱情电影《向阳处的她》上映，北村匠海在片中饰演中学时代的男主角奥田浩介；10月16日，随DISH//推出第2张单曲碟《晴れるYA!》。

2014年3月5日，随DISH//推出第3张单曲碟《FREAK SHOW》；6月25日，随DISH//推出第4张单曲碟《サイショの恋〜モテたくて〜/FLAME》；10月13日，改编自石井步的同名漫画的穿越剧《信长协奏曲》首播，北村匠海在剧中饰演森可成的儿子森长可；12月3日，随DISH//推出第5张单曲碟《変颜でバイバイ!!》。

2015年1月14日，随DISH//推出首张音乐专辑《MAIN DISH》；2月22日，其参演的犯罪推理剧《天使之刃》首播；7月1日，随DISH//推出第6张单曲碟《イエ〜ィ!!☆夏休み》；11月4日，随DISH//推出第7张单曲碟《俺たちルーキーズ》。

2016年3月5日，与桥本环奈、长谷川博己、安藤政信共同出演的剧情电影《水手服与机关枪：毕业》上映；4月1日，其出演的奇幻喜剧电影《奇怪的她》上映，在片中饰演濑山克子的孙子、乐队里的吉他手濑山翼；4月17日，其参演的现代喜剧《宽松世代又如何》首播；5月21日，由柳乐优弥主演的犯罪电影《错乱的一代》首映，北村匠海在片中饰演芦原将太的朋友健儿；6月22日，随DISH//推出第8张单曲碟《HIGH-VOLTAGE DANCER》；7月17日，由寺尾聪主演的校园励志剧《敬仰吾师》，北村匠海在剧中饰演美崎高中学生安保圭太；12月14日，随DISH//推出第2张音乐专辑《召し上がれのガトリング》。

2017年6月7日，随DISH//推出第9张单曲碟《I'm FISH//》；7月18日，其参演的校园悬疑剧《是我们做的》播出，并随DISH//与洼田正孝、间宫祥太朗、叶山奖之等结成特别组合“DISH//与凡下高做的”（DISH//と凡下高がやりました）演唱了同名主题曲；7月28日，与滨边美波搭档主演的爱情电影《念念手纪》（又名《我想吃掉你的胰脏》、《十二年后的约定》）首映，饰演学生时代的志贺春树，该片在日本上映后票房累计达到了35.2亿日元，于2018年9月14日在中国内地上映，而他则获得了第42届日本报知电影奖新人奖、第41届日本电影学院奖最佳新人奖、入围第72届日本每日映画大赏最佳新人男演员奖；8月16日，随DISH//推出第10张单曲碟《仆たちがやりました》；10月14日，与森川葵、佐藤宽太共同出演的爱情电影《恋爱禁止的世界》上映，在片中饰演仁坂葵青梅竹马的好朋友司马优翔；12月23日，由松冈茉优主演的爱情电影《不想恋爱》首映，北村匠海在片中饰演主人公江藤良香从中学时代就开始暗恋的对象一宫。

2018年1月18日，由深田恭子主演的家庭剧《总觉得邻家更幸福》首播，北村匠海在剧中饰演性格自由奔放的调酒师青木朔，该剧平均收视率达到了6.24%；2月12日，随DISH//推出第11张单曲碟《胜手にMYSOUL》；6月1日，其参演的竞技电影《OVER DRIVE》上映，在片中饰演赛车手桧山直纯的对手新海彰；7月11日，随DISH//推出第12张单曲碟《Starting Over》；此外，他还出演了校园爱情电影《守望春天的我们》，饰演拥有无口天然属性的浅仓永久。

2019年1月，其参演的TBS台律政剧《傲骨贤妻》开播，在剧中扮演新人律师朝飞光太郎。出演导演堤幸彦推出的新片《十二个想死去的孩子》。3月15日，与永野芽郁共同主演、月川翔执导的电影《你在月夜里闪耀光辉》上映。主演小说《樱》改编的真人电影。同年，出演富士台特别剧《FLY!BOYS, FLY! 我们开始成为CA》，饰演原本是模特，基本能力高，做事圆滑周到但是讨厌努力的早乙女薫。

2020年8月14日，主演的漫画改编真人电影《恋途未卜》上映。主演青春音乐爱情电影《再见前的30分钟》上映。9月，其出演的爱情剧《钱断情起》开播，在剧中扮演女主人公的后辈板垣纯。

2021年4月9日，参演的电影《破碎的瞬间》上映。7月，领衔主演的漫改电影《东京复仇者》上映，在片中饰演花垣武道。主演的电影《黎明的年轻人们》，将于2022年在日本上映。