Хироси Тамаки карьера в шоу-бизнесе началась со средней школы, когда во время похода в магазин с друзьями его заметил агент по талантам. Тамаки дебютировал в дораме «Am I Weird?». Известность приобрел после роли в фильме "Пловцы" в 2001 году. В 2003 году вышел сериал "Пловцы".
Летом 2004 года дебютировал как певец с синглом «Seasons». И с тех пор является вполне успешным соло исполнителем, на счету которого уже 4 альбома и 10 синглов.
Но настоящая популярность, как к актеру, к нему пришла после роли Chiaki Shinichi в дораме «Нодамэ Кантабиле», которая вышла в октябре 2006 года, а первый сингл Тамаки Хироси «Seasons» стал музыкальной темой дорамы. Дорама была настолько популярной, что в 2008 году был выпущен полнометражный ТВ-спешл, а в 2009 и 2010 гг. были сняты два фильма.
Снимался в таких фильмах как романтическая мелодрама "Я просто люблю тебя" (2006), мистическая драма "Ребята"(2008).
Из сериалов можно отметить "Великолепный Человек-Олень" 2008 года, за который он получил награду как "Лучший актер".
В 2009 году вышел ТВ-спешл "M.W.: Дьявольская игра" и следом за ним на большие экраны вышел фильм "M.W.", в продолжение истории, начатой в спешле. В этих фильмах Тамаки Хироси сыграл свою первую отрицательную роль, роль террориста. И сыграл отлично.
В 2010 году снимался в фильме "Ооку", это кинофантазия на тему альтернативной истории и в детективно-мистической дораме "Виновна. Заключившая сделку с дьяволом".
В 2012 году стартовала 50-ти серийная историческая дорама "Тайра Киёмори", рассказывающая о полководце и политическом деятели конца эпохи Хэйан, Тайра Киёмори, и о возвышении клана Тайра.