1982年11月6日，他出生于日本神奈川县爱甲郡的爱川町。自幼便展现出出色的运动天赋，尤其擅长游泳，同时也对足球抱有浓厚兴趣，并曾立志成为一名专业的奥运会游泳选手。然而，在高中时期，他对表演艺术产生了兴趣，萌生了当演员的想法。由于受到周围人的意见与建议的影响，他在大学阶段最终选择了建筑设计专业进行学习。毕业之后，他并未放弃对演艺事业的追求，开始通过试镜等方式参与演艺相关的兼职工作，逐步积累经验，最终成长为一名专业的舞台剧演员和电影演员，并涉足综艺节目主持领域。2022年11月23日，他对外宣布已与出身于宝塚歌剧团的則松亜海在2020年12月29日登记结婚。随后在2025年12月11日，他再次公布喜讯，宣布他们的第一个孩子，一个男孩，已经平安出生。
在2006年于CBC及TBS电视台播出的特摄剧《梦比优斯奥特曼》中，演员曾饰演GUYS队的队员イカルガ?ジョージ（风间真理奈的队友乔治?狩崎），这一角色给观众留下了深刻印象。此外，该演员还曾参与挑战类体育节目《极限体能王～SPORTMAN No.1决定战》，在节目中展现了其出色的身体素质和运动能力，进一步体现了其作为演员与体育挑战者的多面形象。这些经历共同构成了其演艺生涯中值得关注的部分，并与其在###BOOKTITLE_1###等作品中的表现相互呼应。
o 2007年5月2日~7日ウルトラマンプレミアステージ（中日剧场） - イカルガ・ジョージ 役o 2007年5月2日～6日 中日剧场 ウルトラマンプレミアステージ - イカルガジョージ队员 役o ミュージカル·テニスの王子様 - 青学4代目手冢国光役网球王子舞台剧-青学四代-手冢国光o 2007年12月~2008年2月 Progressive Match比嘉feat.立海o 2008年5月 Dream Live 5tho 2008年7月~11月The ImperialPresence 冰帝 feat.比嘉o 2008年12月~2009年3月 The Treasure Match四天宝寺feat. 冰帝o 2009年5月 Dream Live 6o 2009年3月25日~31日 吉祥寺前进座剧场 桜SAKURAサクラ『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役音乐剧《囚犯》『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役『VOYAGE～光の射す方へ～』- ジンギ 役
2006年 ウルトラマンメビウス&ウルトラ兄弟（梦比优斯奥特曼和奥特兄弟） - イカルガ?ジョージ队员 役タクミくんシリーズ（讬生君系列 中文译作春风物语）-崎义一 役2009年 タクミくんシリーズ ~ 虹色の硝子~Making of タクミくんシリーズ 虹色の硝子 ~ 恋する贵公子 ~（集体花絮）2010年 タクミくんシリーズ ~ 美貌のディテイル ~Making of タクミくんシリーズ 美貌のディテイル ~タクミとギイ美貌の瞬间~（双人花絮）Making of タクミくんシリーズ 美貌のディテイル ~祠堂学院秘密のディテイル~（集体花絮）2010年 タクミくんシリーズ Pure ~ピュア~Making of タクミくんシリーズ Pure ~ピュア~ 祠堂学院 ピュアなプリンス达（集体花絮）2011年 タクミくんシリーズ あの、晴れた青空（毕业作）Making of タクミくんシリーズ あの、晴れた青空タクミとギイ永远の誓い（双人花絮）Making of タクミくんシリーズ あの、晴れた青空祠堂学院 青空の下のプリンス达（集体花絮）2009年华鬼- 士都麻光晴 役2010年 ガチンコ喧哗上等 - 木下次郎 役2013年 映画版 不毛会议 - 荒田中尉 役
在2008年，渡边大辅参与了《ウルトラマンメビウス外伝アーマードダークネス》的演出，在其中饰演了GUYS队的队员イカルガ・ジョージ一角，展现了他作为演员的早期活跃姿态。同年8月29日，他的作品出现在MEN'S DVD SERIES的第七辑《With the Wind》之中，进一步丰富了其演艺履历。进入2009年后，他在2月18日发行的《KIRAKIRA ACTORS TV》第十一辑“河合龙之介・渡辺大辅”特集中亮相，获得了更多观众的关注。自2009年7月起，渡边大辅开启了一段名为《Search for my roots》的个人旅程系列，该系列详细记录了他在中国香港及澳门等地的私人旅行见闻。其中，7月17日发行了“香港・澳门 香港・九龙编”，8月21日推出了“香港・澳门 香港・香港岛编”，9月18日发布了“香港・澳门・深圳 澳门编”，随后在10月23日又公开了“香港・澳门・深圳 深圳编”，这些影像作品生动地展现了他探索不同城市风貌的足迹。时间来到2011年11月，他还参与了一档名为《ハッピーレシピ！～美男たちの昼下がり～》的节目，在节目中与其他嘉宾共同分享了关于生活与美食的愉快时光，为其演艺活动增添了多样化的色彩。
在2008年，作为《网球王子》舞台剧系列的重要作品之一，『テニスの王子様/ベストアクターズシリーズ011 渡辺大辅as手冢国光』正式推出。这部作品属于该系列中聚焦于个别演员及其所饰演角色的特别企划，具体呈现了演员渡边大辅如何诠释青学网球部部长手冢国光这一经典角色。它不仅展示了渡边大辅在舞台上的精湛演技与个人魅力，也通过丰富的演出内容与幕后记录，深入体现了角色手冢国光的领导风范、强大实力及其肩负的责任感，为观众提供了从特定演员视角深入了解角色与作品世界的机会。该作品的发布进一步丰富了###BOOKTITLE_1###的衍生内容体系，并受到了众多舞台剧爱好者与原著粉丝的关注。
在2008年9月，一本名为“Prologue”的男性写真集正式发行，开启了其独特的视觉叙事。随后，在2013年2月，另一本由渡辺大辅呈现的写真集《Daisuke Watanabe in Vietnam》也得以出版，该作品以“NIGHT & DAY”为主题，生动捕捉了他在越南的日夜光影与生活瞬间，通过镜头细腻展现了异国文化的风貌与个人旅程的感触。这两本出版物均属于###BOOKTITLE_1###系列，记录了不同阶段的影像探索与表达。
日本航空公司曾于2011年11月21日至12月20日期间，推出名为“夏威夷2006 SPORTS×SMILE”的LION GUEST&ME与渡辺大辅联名期间限定宣传活动。随后，该系列活动的第二弹于2012年3月26日至4月25日再度展开，继续以LION GUEST&ME与渡辺大辅的合作作为核心主题。此外，SmileCosmetique品牌也在2012年6月1日至6月20日期间，实施了名为《Wスマイルキャンペーン》的专项推广活动。这些连续开展的营销项目，体现了当时企业与知名人士联动以提升品牌影响力的常见商业策略。
在NICONICO生放送平台上，由南圭介、渡辺大辅与马场良马三人共同主持的节目“トリプル・ゾーン”于2011年9月25日正式开播，该节目以不定期直播的形式进行。首期节目“トリプル・ゾーン #0”于开播当日推出；随后在2011年11月14日发布了第一期正式内容“トリプル・ゾーン #1”。2011年12月12日播出的第二期节目“トリプル・ゾーン #2”邀请了加藤和树与斋藤ヤスカ作为嘉宾参与。进入2012年后，节目继续定期放送：1月23日的第三期“トリプル・ゾーン #3”邀请了兼崎健太郎担任嘉宾；2月20日的第四期“トリプル・ゾーン #4”则有佐藤永典作为嘉宾登场。3月16日播出的第五期“トリプル・ゾーン #5”邀请了郷本直也参与；4月10日的第六期“トリプル・ゾーン #6”的嘉宾是Kimeru与滝川英治；而5月31日的第七期“トリプル・ゾーン #7”则邀请了八神莲作为节目嘉宾。 在“あっ！とおどろく放送局”这一网络电视平台上，节目“BACS TV～美男！イケメンガチンコバトル！～”自2011年10月5日起开始播出，原定于每周三进行直播，但出演时间并不固定。该节目的第一回于2011年10月5日放送；随后在2011年11月9日播出了第六回；2011年12月14日放送了第十一回。进入2012年后，节目继续播出：1月11日播出了第十四回；1月18日放送了第十五回；直至6月13日播出了第三十五回。 在NHK综合频道的周日早晨时段，节目《うまいッ》于2012年4月8日开始播出，其中设有固定的“食材ハンター”环节。该节目的第一回于2012年4月8日播出，主题为“うまい！常识をくつがえす极上豚肉”，介绍了颠覆常识的顶级猪肉食材。第五回则于2012年5月13日放送，主题为“夏こそ食べたい！极上の温室みかん”，重点推荐了适合夏季品尝的优质温室柑橘。