2006年，滨田龙臣通过出演个人首部电视剧《熟年离婚回避SP2》而作为演员出道。2007年4月至2008年2月，在《樱桃小丸子》真人版电视剧中饰演了小丸子的同学杉浦德三。2008年4月，参演系列剧《世界奇妙物语2008年春季特别篇》。
2010年1月，滨田龙臣在由福山雅治主演的NHK大河剧《龙马传》中饰演了童年时期的坂本龙马；4月17日，参演由大野智主演的漫改剧《怪物小王子》；7月10日，其参演的首部电影作品《必死剑鸟刺》在日本上映；10月，获得第3届GoldDreamAward-未来之星奖；同月，其参演的电视剧《检察官鬼岛平八郎》开播；12月，参演特摄电影《超决战！贝利亚银河帝国》。
2011年1月，参演NHK大河剧《隐密秘帖》，在剧中饰演主人公神谷庄左卫门的次子神谷又十郎；11月26日，参演喜剧电影《怪物君剧场版》；同年，参与首部中日合拍动画电影《藏獒多吉》的日语配音工作，为主角田劲担任配音。
2012年4月，滨田龙臣参演了由和泉圣治执导的家庭电影《爱的座敷童子》，在影片中饰演主人公晃一的长男高桥智也；7月，参演侦探喜剧《浪花少年侦探团》，饰演六年级二班学生田中铁平。
2013年2月，在文艺片《黄色大象》中饰演了退学少年星野大地；同年8月，参演科幻电影《科学小飞侠》，在片中饰演擅长破解电脑程式的“四号阿丁”大月甚平。
2014年，客串朝日台系列刑侦剧《相棒第十三季》。2015年5月，参演根据绵矢莉莎同名小说改编的都市励志剧《造梦女孩》；7月，参演古装剧《一路》。
2016年，其参演的亲情喜剧《OURHOUSE》在富士台首播；9月17日，主演传记电影《高跟鞋革命》，在片中男扮女装，饰演由变性后的女孩真境名夏希；9月21日，东京电视台播出特别企划剧《模仿犯》，滨田龙臣在剧中饰演连续诱拐杀人案的第一发现者冢田真一；11月26日，参演由阿部宽、大仓忠义、大岛优子主演的滑雪题材电影《疾风回旋曲》。
2017年7月，其主演的特摄剧《捷德奥特曼》首播，他在剧中饰演贝利亚奥特曼之子——捷德奥特曼的人间体朝仓陆，以16岁的年龄成为《奥特曼》系列中最年轻的人间体。
2018年1月，主演东京台漫改剧《灵能百分百》，饰演平凡又对青春抱有憧憬的中二少年影山茂夫；3月，主演的特摄电影系列之《捷德奥特曼剧场版：连接吧！愿望！！》在日本上映；4月，参演由杉咲花主演的校园爱情剧《花后晴天～花男NextSeason～》，在其中饰演英德学园历届IQ最高的C5成员平海斗。
2019年2月，参演由桥本环奈主演的网络剧《一页之恋》，饰演主人公明莉的青梅竹马乾大和。
