小泉孝太郎出生于日本神奈川县风景宜人的横须贺市。他自幼便展现出对体育活动的浓厚兴趣，尤其热爱各类运动。在他的童年记忆里，父亲时常会抽出完整的一天时间，耐心地陪伴他进行投接球的专项练习，这些亲子互动的时光为他后来的运动生涯奠定了良好基础。进入初中和高中阶段后，小泉孝太郎顺理成章地加入了学校的棒球部，成为一名活跃的部员，在团队训练与比赛中进一步磨练了自己的意志与体能。时间来到2000年春天，怀揣着对演艺事业的憧憬，小泉孝太郎并未将此事告知父亲，而是私下报名参加了由石原艺人经纪公司所主办的“寻找21世纪的石原裕次郎”大型新星选拔活动。尽管他凭借个人努力成功晋级，但最终遗憾地在半决赛环节止步，未能进入总决赛。
二零零一年八月一日，小泉孝太郎正式通过所属经纪公司对外发表声明，表明自己已坚定决心投身演艺界，立志实现长久以来怀抱的演员梦想。次年一月八日，他与水野美纪、藤木直人合作出演的爱情题材电视剧《初体验》正式与观众见面，在剧中他饰演了高梨真智的弟弟高梨步一角，由此开启了其影视表演生涯；同年十月，他又参与演出了另一部爱情剧集《离家千万里》。二零零三年七月七日，其参演的爱情剧《只属于我的女神》播出；紧接着在七月十九日，他与织田裕二、深津绘里、水野美纪联袂出演的喜剧电影《跳跃大搜查线2 ：封锁彩虹桥》登陆大银幕，在片中他扮演负责监视系统的技术搜查官小池茂，这也是他个人演艺生涯中的首部电影作品，标志着他从电视剧向电影领域的重要跨越。 到了二零零五年，他的作品更为丰富：五月七日，参演的悬疑电影《交涉人：真下正义》上映；七月四日，与妻夫木聪、深津绘里共同出演的爱情剧《慢波舞》播出；九月三日，参与演出的特摄电影《假面骑士响鬼：与七人之战鬼》上映，该片由细川茂树、栩原乐人、涉江让二等人共同主演；九月二十四日，与白石美帆、要润合作出演的电视剧《东京奇妙之旅》也正式开播。二零零六年四月十八日，他与上户彩、锦户亮、相武纱季共同出演的励志喜剧《甜心空姐》播出，他在剧中成功塑造了机师训练生堤修介这一角色；七月六日，在由米仓凉子、松下由树、石田纯一主演的情感剧《不忠时刻》中，他饰演了人气书法家近藤庆；八月二十六日，其参演的剧情电影《乌冬》（亦被称为《乌冬厨神》）上映；同年十二月二十七日，他首次担纲主演的悬疑剧《波之塔》播出，这对其演艺事业而言是一个重要的里程碑。 二零零七年一月十日，他与筱原凉子、加藤爱合作出演的励志剧《派遣员的品格》播出，剧中他诠释了性格温吞的里中贤介；四月，在石原里美、田口淳之介主演的情感剧《新娘与爸爸》中，他出演了服装公司广告宣传部负责人鸣海骏；十月二十六日，在与高桥克典、国仲凉子合作的家庭剧《非常老爸》里，他扮演了矢野笃长女凛子的班主任丸山洋介。二零零八年四月十九日，他加入仲间由纪惠、生瀬胜久、宇津井健主演的情感喜剧《极道鲜师3》，饰演赤铜学院的校医夏目诚一；同年，他还受邀担任了朝日电视台体育专题节目《热斗甲子园》的旁白工作，展现了在声音演绎方面的潜力。 二零零九年一月四日，他参演的大河剧《天地人》隆重开播；七月三日，其首次担任主演的爱情剧《呼叫中心的恋人》播出，他在剧中饰演主人公都仓渉，这标志着其主演能力的正式获得认可；十月十三日，与香里奈、黑木瞳、西岛秀俊共同参演的电视剧《真我霓裳》首播。二零一零年七月一日，他主演的校园喜剧《秘密关系~老师是同居人~》播出，饰演高中老师直树；七月三日，与织田裕二 、深津绘里再度合作出演的动作电影《跳跃大搜查线3：开释罪犯》上映；七月九日，参演的电视剧《悬崖边的绘里》播出；九月五日，出演的医疗剧《外科医生须磨久善》播出；十二月十一日至十三日，小泉孝太郎与东京电视台女主播大桥未步一同担任了东京电视台体育赛事《柔道冠军赛 东京2010》的主持人，积累了现场主持的经验。 二零一一年一月二十一日，其参演的刑侦剧《恶党~重犯罪搜查班》播出，他饰演刑事科第四裔系长里中启一郎；十月十一日，在米仓凉子、谷原章介、桐谷美玲主演的悬疑剧《HUNTER～那些赚奖金的女人们》中，他出演了警视厅搜查一课的刑警寺岛吾郎。二零一二年四月十二日，他与天海祐希、石田百合子、大岛优子共同参演的音乐励志剧《青蛙公主》播出，饰演忠子的丈夫井坂哲郎；三月十六日，与佐佐木希、梅泽富美男、多岐川裕美共同出演的爱情剧《奢侈的爱情会降临吗》播出；十月二十一日，其参演的悬疑剧《独静加》播出。 二零一三年一月六日，其参演的大河剧《八重之樱》播出，他在剧中挑战饰演了幕府最后的将军（第十五代）德川庆喜这一历史人物；一月十日，与宫川大辅共同出演的电视剧《除恶帮阵八》首播；七月八日，他主演的TBS电视台夏季剧《无名之毒》开播，在剧中饰演主人公杉村三郎，其出色表现使他入围了第七十八届日剧学院赏最佳男主角奖；十月十一日，与船越英一郎、中山忍共同参演的电视剧《刑事吉永诚一泪之事件簿》播出。二零一四年七月一日，与千叶真一共同出演的电视剧《过气TV》播出；七月七日，其主演的犯罪悬疑剧《彼得的葬礼》播出，继续饰演在今多集团宣传室工作的上班族杉村三郎；同年，他还首次尝试了声优工作，为动画电影《超能陆战队》日本版中的主人公滨田广的哥哥滨田正配音。 二零一五年七月九日，其参演的电视剧《年龄歧视》播出；七月十二日，主演的WOWOW电视台电视剧《死之脏器》播出，在剧中担纲男主角，饰演记者沼崎恭太，这是他首次挑战记者角色；十月十八日，在由阿部宽主演的电视剧《下町火箭》中，小泉孝太郎首次尝试反派角色，饰演男主角佃航平所在街道工厂的强敌椎名直之。二零一六年一月十五日，他主演的东京电视台电视剧《警视厅零系：生活安全科万能咨询室》播出，饰演不懂人情世故的刑警小早川冬彦，这也是他首次主演刑警角色；七月十日，其主演的校园励志剧《高考灰姑娘》播出，在剧中担纲男主角，饰演原“东门”东大补习班老板兼创始人之一、真纪的补习老师五十岚透；十月十三日，出演的美食喜剧《Chef~三星级营养午餐~》开播，在剧中饰演天才主厨的对手、银座有名的法式餐厅老板筱田章吾。 二零一八年四月二十二日，其出演的医学悬疑剧《黑色止血钳》开播，在剧中饰演年纪虽轻但履历辉煌的佐伯外科的新任讲师高阶权太；七月二十日，主演的电视剧《警视厅零系：生活安全科万能咨询室第三季》播出，再次在剧中担纲男主角，饰演“终极KY”刑警小早川冬彦；九月二十三日，在上川隆也主演的犯罪悬疑剧《真犯人》中，小泉孝太郎饰演了富士裾野署刑事课警部补日下悟。二零一九年一月十三日，由常盘贵子主演的律政剧《傲骨贤妻》播出，小泉孝太郎在剧中饰演神山多田法律事务所的代表多田征大；二月一日，其参演的剧情电影《七个会议》上映；七月十九日，其主演的电视剧《警视厅零系：生活安全科万能咨询室第四季》播出。 二零二零年一月，他主演的东京台连续剧《医院疗法~医生有原的挑战~》播出，在剧中饰演为家乡的医院重建而奋斗的主人公有原修平。二零二二年一月九日，其参演的大河剧《镰仓殿的13人》开播。六月，主演的WOWOW台连续剧《眼之壁》播出。八月八日，主演的电视剧《黙秘犯》播出。十一月，参演了WOWOW电视台制作的三季大型连续剧《FIXER》。二零二三年四月二十三日，参演的电视剧《局中人》播出。七月九日，参演的《局中人》第二季首播；十月八日，参演的电视剧《局中人 第三季》播出；十月十五日，参演的电视剧《下克上棒球少年》播出；十一月三日，与北乃纪伊共同出演的剧情电影《小林》上映。二零二四年七月五日，出演的节目《二宫孝太郎》播出；七月七日，参演的《黑色止血钳2》播出；七月二十二日，参演的电视剧《警视厅零系：天空飞行者》播出；八月三十日，参演的电影《为爱狂乱》上映。二零二五年四月十一日，参演的电视剧《失踪人员捜索班：消失的真相》播出。十月十二日，参演的电视剧《皇家家族》亦将如期与观众见面。
小泉孝太郎出身于日本颇具影响力的政治世家“小泉家族”，作为家族第四代的长子，他自幼便生活在浓厚的政治氛围之中。他的曾祖父小泉又次郎曾担任前邮政相，祖父小泉纯也也曾出任防卫厅长官等重要职务。而他的父亲，正是日本前首相小泉纯一郎，这使得小泉孝太郎的成长背景备受公众关注。1982年，在他的父亲小泉纯一郎与母亲宫本佳代子离婚之后，小泉孝太郎便与二弟小泉进次郎一同跟随父亲生活，家庭主要由父亲照料；他们的三弟宫本善长则留在了母亲身边，由母亲负责抚养。在学业方面，小泉孝太郎曾就读于日本大学，但在2001年8月，他在修读两年半之后选择了暂时休学，这一决定也引起了外界的诸多讨论。在个人感情生活上，小泉孝太郎有一位关系稳定的女友，她从事美容行业，两人是通过共同朋友的介绍而相识的。目前他们的感情进展顺利，小泉孝太郎已经正式将女友介绍给家人，并带她与家长见面，这显示出双方对这段关系的认真态度。此外，小泉孝太郎也时常在公众场合分享其个人生活点滴，一些生活照的流出也让公众得以窥见其工作之外的日常面貌。
小泉孝太郎不仅拥有俊朗出众的外表，更以其认真沉稳的个性与独特的气质而备受瞩目，从某种角度来看，他是一位格外令人感到亲切与怜爱的男性艺人。自2001年正式踏入演艺界以来，小泉孝太郎在行业内外始终保持着良好的声誉，普遍被认为是一位做事专注、富有涵养且待人谦逊有礼的演员。他本身所具备的尊贵身份与挺拔俊朗的形象，无需借助过多的宣传与包装，便已然散发出十足的明星光芒。小泉孝太郎周身常常洋溢着一种源于优渥环境的贵族气息，但与此同时，他亦展现出细腻体贴、颇具生活感的一面，仿佛带有某种家庭式的温暖特质。尽管在影视作品中，他常常给人以温和敦厚的老好人印象，然而在实际生活中，他却拥有着自己独立而坚定的行事风格，并不轻易受外界影响。值得一提的是，他在诠释反派角色时也展现出不容小觑的演技实力，尤其在电视剧《下町火箭》中的表演可圈可点，与阿部宽同场对戏时，无论是气势还是身高都丝毫不显逊色。随着时光的流逝与经验的积累，小泉孝太郎的一举一动都逐渐沉淀出一种难以言喻的成熟魅力，他也正通过自身的持续努力，一步步用扎实的演技淡化身上“前首相之子”的光环。他在工作中全情投入的专注态度，身着西装时所流露的优雅贵气，私下场合中展现的领导风范，甚至在综艺节目里被调侃时表现出的那种浑然天真的反应——这些多元甚至略带反差的特质交织在同一个人身上，使得他比起初出道之时，显得愈发充满层次与魅力。