2009年，古川雄辉被选为庆应先生 [3] 。2010年1月底在“Horipro 50周年校园新星选拔”中获得评委会特别奖 ，从而进入演艺界。2011年因在电影《高校新人》中饰演朝丘唯一角而正式出道。2013年主演电视剧《一吻定情》 [5] ，剧中饰演男一号入江直树，为中国粉丝熟知。2014年9月，参演电视剧《一吻定情2》。2015年5月，参演电影《恋爱中毒大作战》，饰演“年下男”早乙女亮一 [7] 。9月，富士台秋季月九剧集《朝五晚九》追加卡司，古川雄辉饰演从学生时代就开始单恋女主角樱庭润子的精英白领三岛聪。2016年，主演日韩合拍电影《风の色》，片中一人分饰二角，分别饰演西邑凉和村山隆 [8] ；同年4月23日，参演由同名戏剧改编的电影《太阳》在日本上映 [9] 。2017年，主演真人版电视剧《只有我不存在的城市》。

2019年6月23日，古川雄辉发文宣布已与圈外女友入籍结婚。2019年10月11日，古川雄辉在微博上宣布女儿出生的好消息。