稲垣吾郎、草彅剛と共同の公式ファンサイト「新しい地図」が2017年9月22日に開設され、10月16日に本格始動。11月2日~5日にAbema TVの生放送番組「稲垣・草彅・香取 3人でインターネットはじめます『72時間ホンネテレビ』」に出演。同番組でInstagramを開始し、3日間で100万フォロワーを突破。2017年に最もフォロワー数の伸び率が高く、話題になった日本のアカウントとして「#MVI(Most Valuable Instagrammer in Japan)2017」のトレンド部門を受賞した。2017年11月には稲垣、草彅と共に日本財団パラリンピックサポートセンターのスペシャルサポーターに就任し、2017年の「GQ MEN OF THE YEAR 2017」インスピレーション賞を受賞。バラエティー「おじゃMAP!!」(フジテレビ系)などに出演しており、出演映画「クソ野郎と美しき世界」が2018年4月6日に公開予定。
俳優デビューは2005年の日本テレビドラマ「ごくせん」。2006年「ハリヨの夏」で映画初主演を果たす。2007年には映画「M」で第19回東京国際映画祭日本映画・ある視点部門特別賞を受賞。2008年の映画「蛇にピアス」では、全身に刺青、顔に無数のピアスをした男を演じて話題となった。2011年の映画「軽蔑」で第35回日本アカデミー賞新人俳優賞、2012年の映画「苦役列車」で第36回日本アカデミー賞優秀助演男優賞、2013年の映画「横道世之介」で第56回ブルーリボン賞主演男優賞/第23回日本映画プロフェッショナル大賞主演男優賞と、出演するたびに高い評価を受けている。ドラマは、2012年WOWOWドラマW「罪と罰 A Falsified Romance」、2016年フジテレビ「いつかこの恋を思い出してきっと泣いてしまう 」、2016年度後期のNHK連続テレビ小説「べっぴんさん」などに出演。