向井理的演艺生涯始于2006年，当时他在《Tokyo Graffiti》杂志举办的美少年评选中获得第四名，由此被一位经纪人发掘并正式踏入演艺圈。2008年1月8日，他首次参演电视剧，在与成海璃子、生田斗真、成宫宽贵等演员合作出演的爱情剧《蜂蜜与四叶草》中，饰演了竹本祐太的前辈真山巧一角，由此开始在影视界崭露头角。到了2009年4月14日，由堀北真希主演的喜剧《家有六子》首播，向井理在剧中扮演大藏家的三男大藏翔，其角色身份是一位职业牛郎，展现了他对不同角色的驾驭能力；同年10月2日，他首次担任主演，出演了同名漫画改编的法庭剧《旁听控09》，进一步巩固了其作为演员的地位。 2010年对于向井理而言是收获颇丰的一年。2月，他与松下奈绪合作出演的家庭剧《鬼太郎之妻》播出，他在剧中饰演一位默默无闻的漫画家村井茂，凭借这一角色的出色演绎，他成功获得了日本第19届桥田奖最佳新人奖以及第35届ELAN D'OR的年度新人奖，赢得了业界的高度认可；7月7日，由他独挑大梁的爱情喜剧《萤之光2》首播，他在剧中饰演设计师濑乃和马；8月7日，他又与新垣结衣、生田斗真等知名演员合作，出演的爱情电影《花水木》正式上映；此外，他还在同年参演了以靖国神社为拍摄背景的剧情片《归国》；9月4日，他在青春励志电影《摇滚新乐团》中饰演了不羁的贝斯手平义行，并凭借此角色斩获了第32届横滨电影节最佳新人奖，再次证明了其演技实力。 2011年，向井理继续拓展其演艺道路。1月9日，由上野树里主演的大河剧《江·公主们的战国》首播，他在剧中饰演了德川家康的三子、江之的第三任丈夫德川秀忠，这是其首次参与大型历史剧的演出；6月4日，他与北川景子合作主演的爱情电影《天堂之吻》上映，他在片中饰演一位性格孤僻、热衷于设计不切实际华丽服饰的设计师小泉让二；9月23日，他主演了在柬埔寨取景拍摄的剧情片《我们无法改变世界，但我们想在柬埔寨建一所学校》，饰演大学生田中甲太。 进入2012年，向井理的角色类型更加多样化。1月10日，他主演的料理励志剧《Hungry!》首播，在剧中他饰演一位兼具烹饪天赋与音乐才华的摇滚乐团贝斯手山手英介；10月6日，他与中山美穗合作主演的爱情电影《得买新鞋了》上映，他在片中化身为青年摄影师八神千。2013年2月2日，他与宫崎葵合作主演的剧情片《黄色大象》上映，他在片中饰演一位失意的小说家武辜步。《得买新鞋了》剧照 2014年，向井理挑战了更多不同类型的作品。1月12日，他主演的犯罪剧《S最后的警官》首播，他在剧中饰演一位前拳击选手神御藏一号；10月13日，他参演了由小栗旬、柴咲幸等主演的历史穿越剧《信长协奏曲》，饰演织田信长的笔头家老池田恒兴；10月25日，他与片桐入搭档共演的家庭喜剧电影《小野寺姐弟》上映，他在片中饰演一位调香师小野寺进。 2015年，向井理在严肃题材的剧集中展现了深度演技。2月11日，他主演的战争剧《永远的零》播出，他在剧中饰演一位在太平洋战争结束前夕殒命、却对生存充满执念的神风特攻队员宫部久藏；10月22日，他主演的家庭剧《遗产争族》首播，在剧中饰演一位丧葬公司社长的上门女婿。 2016年，向井理的作品活跃于大小屏幕。4月4日，他参演的晨间剧《当家姐姐》首播，饰演女主角的叔叔；3月31日，他与北川景子再度合作，出演的悬疑剧《黑色树海》播出，他在剧中饰演新闻社文化部的记者吉井亮一；7月8日，他主演的悬疑推理剧《拥有神之舌的男人》播出，在剧中他饰演拥有如精密仪器般舌头、能以此分析案件查明真相的朝永兰丸。 2017年，向井理持续参与多元影视项目。6月24日，他与尾野真千子合作出演的剧情片《何日君再来》上映，他在片中饰演女主角常子的叔父彻郎；7月9日，他与斋藤工共演的职业剧《彬与瑛》播出，他在剧中饰演大企业第二代、工业中央银行的新职员阶堂彬；随后，他还参演了由堤幸彦执导的特别剧《我们的勇气~未满都市2017》。 2018年，向井理在多部剧集中担任重要角色。他参演了TBS于一月播出的日剧《きみが心に栖みついた》；主演了NHK综合台电视剧《热爱太阳的人～1964 那天的残奥会～》，饰演主人公中村裕；同时主演了WOWOW日剧《潘多拉IV AI战争》，饰演主人公铃木哲郎；此外还参与了朝日台十月新剧《LEGAL V~前律师·小鸟游翔子~》的演出。 2019年，向井理继续其稳定的演艺输出。4月16日，他出演的电视剧《我要准时下班》播出，在剧中饰演种田晃太郎；同年11月，他确定接拍将于2020年1月开播的富士台日剧《10的秘密》，在剧中饰演主人公白河圭太。 2020年1月19日，他参演的大河剧《麒麟来了》播出。2021年4月，他参演的电视剧《华丽一族》开播，同年还参演了电视剧《盛装打扮的恋爱也有理由》。2022年，其演艺活动依然密集：3月12日，他参演的电影《Wedding High》上映；4月13日，参演的电视剧《恶女～谁说工作不酷的？～》播出；11月24日，他主演的Netflix原创剧集《First Love 初恋》全球上线。 2023年，向井理持续活跃于影视界。3月17日，他参演的电视剧《天使航班》播出；7月7日，另一部参演的电视剧《警部补大魔神》播出；9月27日，他参演的电影《派对浪客孔明》上映。进入2024年，2月18日，他参演的电视剧《编舟记~我要编纂辞典~》播出；6月29日，参演的《双面骗子 虚假警察 第二季》播出；10月，参演的电视剧《狮子的藏身之处》播出。 展望未来，向井理已确定的演出计划包括：2025年3月25日参演的电视剧《藤子・Ｆ・不二雄SF短篇电视剧 第三季》播出，以及4月25日参演的电影《派对浪客诸葛孔明》上映。2026年1月12日，他将有参演的电视剧《不良医生！》播出；紧接着在1月20日，其主演的电视剧《缉毒警与狂犬》也将与观众见面。
2012年，演员向井理与女演员国仲凉子因共同参与日剧《HUNGRY！》的拍摄而相识，随后两人逐渐发展为恋人关系。向井理比国仲凉子年轻三岁，这段感情在经历了大约两年半的稳定交往后，最终步入婚姻殿堂。2014年12月30日，向井理与国仲凉子分别透过各自的经纪公司正式发表了亲笔签名的结婚声明，实际上两人已于12月28日完成了结婚登记手续。双方的事务所同步向公众公布了这一喜讯，获得了众多祝福。2015年9月，国仲凉子所属的经纪公司对外宣布，他们的第一个孩子已经平安出生，家庭迎来了新成员。2017年9月25日，夫妇二人再次通过事务所宣布国仲凉子怀上了第二个孩子，家庭即将进一步扩大。 在进入演艺圈之前，向井理曾于酒吧行业工作长达六年时间，其中还有一年担任了店长职务，这段经历让他积累了丰富的社会阅历。此外，向井理自幼热爱运动，尤其专注于足球运动，其球龄已有十二年之久，在场上擅长防守位置的角色。他个人十分欣赏前横滨水手队的知名球员井原正巳，并将其视为自己足球生涯中的榜样与憧憬对象。
二零零七年，他前往柬埔寨，参与了东京广播公司（TBS）电视台纪实节目《世界URURUN滞在记》的拍摄工作。在此期间，他积极投身于当地的公益事业，包括参与排除战争遗留的地雷以及协助开垦荒芜的土地等活动。到了二零一零年末，当他再次回访柬埔寨时，他个人出资十五万日元，为他曾寄宿的家庭所在的村庄资助挖掘了一口深水井。这口井的建成极大地便利了村民们的日常生活，并为农田灌溉提供了稳定可靠的水源。此后，因其长期对日柬友好交流作出的贡献，于二零一二年九月，他被日本外务省正式任命为日本柬埔寨亲善大使。
自《交响情人梦》以来，向井理所塑造的角色往往呈现出一种乖巧而阳光的大男孩形象。他拥有简单清爽的外形，这种干净的气质让人感到格外帅气。在多数场景中，他总保持着沉着镇定、波澜不惊的神情，仿佛任何事都无法轻易扰乱他的内心。由于出身于理工科背景，他理应掌握许多生活实用的技能，对各种日常所需颇为精通，这份知识储备也让他具备了在极端环境如无人岛上生存所必需的智慧。更值得一提的是，他行事风格干脆利落，常常给人一种冷静而酷飒的印象。在表演方面，向井理的演技流畅自如，仿佛自然而然的即兴发挥，看不出过多雕琢的痕迹。对于演戏这份事业，向井理始终怀有全力以赴的投入精神。例如在2008年上映的电影《好胜男孩》拍摄期间，他在练习拳击时不幸折断了一根肋骨，起初自己竟未察觉，后来在医院短暂休养后，又被导演紧急召回剧组。尽管伤痛未愈，他依然坚持忍痛完成了后续的拍摄工作。尽管许多人认为，由于并非表演科班出身，他的演技仍有提升空间，但他在表演上所展现出的领悟力与天赋，却是毋庸置疑的。
二零一零年八月，其本人前往靖国神社进行参拜，随后更在其个人部落格中公开发表了提倡参拜行为的所谓“幸福”言论。此举迅速在日本国内引发关注，其在日本主要社交网站上的粉丝数量短期内急剧增长，累计超过六万人，并获得了相当程度的正面反响与好评。然而，这一系列行为同时引起了中国网民的广泛注意与强烈批评，并因此在中国互联网语境中获得了“拜鬼”以及“日本伏地魔”等具有特定指向性与讽刺意味的昵称。