深泽辰哉于2004年8月正式加入杰尼斯事务所，开启了他的演艺生涯。2005年夏天，他成为Jr.组合J.J.Express的一员，开始积累舞台经验。自2007年起，他主要隶属于Jr.BOYS团体，并在此期间以伴舞身份参与了大量演出活动。2009年，他与所在Jr.BOYS的部分成员共同结成了名为Mis Snow Man的组合。2011年7月9日，他主演了个人首部电影《HOT SNOW》，在片中成功塑造了热爱舞蹈的学生丹野史也这一角色。2012年5月3日，他加入了Jr.组合Snow Man，成为其中重要的一员；同年10月13日，他出演的校园题材电影《电影版私立马鹿兰高校》播出，他在片中饰演了体育会中一位金发造型的男生五十岚骏；随后在11月13日，其参演的深夜美食剧《花的懒人料理》第四集播出，他饰演了在便利店打工的店员小宫。2015年1月11日，他出演的奇幻剧《哥哥扭蛋》播出，在剧中他扮演了C级扭蛋哥哥正义这一角色。2019年3月29日，由杰尼斯Jr.主演的电影《少年们》上映，他参与了演出；同年8月8日，在东京巨蛋举办的“杰尼斯Jr.8·8祭典～从东京巨蛋开始～”大型演唱会上，正式宣布他所在的Snow Man将于2020年发行CD单曲出道。他在杰尼斯Jr.的生涯总计长达15年，这打破了杰尼斯事务所艺人出道前担任Jr.年限最长的历史记录；同年10月6日，他出演的悬疑剧《恶的波动》播出，他在剧中饰演了川崎南署的刑事矢岛启介。2020年1月22日，他随组合发行了首张单曲碟《D.D.》，标志着Snow Man正式出道；7月27日，他出演的刑侦特别剧《记忆搜查~新宿东署事件簿~》播出，他在剧中饰演了警视厅搜查一课的管理官橘修平；12月4日，他随组合主演的电影《泷泽歌舞伎ZERO 2020 The Movie》上映。2022年3月25日，他随组合主演的漫改电影《阿松》上映，他在片中饰演了松野家四男松野一松；同年10月27日，他参演的电视剧《今天开始当杀手》上映。2024年1月15日，他参演的电视剧《如果到了春天》正式开播；随后在7月8日，其参演的电视剧《诱拐之日》播出；同年10月17日，他参演的另一部电视剧《我的宝物》也与观众见面。
深泽辰哉的中学教育阶段是在东京都目黑区立第七中学校完成的，随后他进入日出高校继续高中学业。在完成高中课程后，他顺利升入樱美林大学接受高等教育，并在此期间完成了大学阶段的学业。此外，深泽辰哉也拥有一些面向公众发布的个人形象照片。