NHKドラマ10『美女と男子』の後半にレギュラー出演して朝ドラスタッフの目に留まり、同年後期の連続テレビ小説『あさが来た』のヒロインオーディションでは最終選考で落選したものの「あの子に何か役をやらせたい」と制作側に感じさせて、波瑠演じるヒロイン・あさの娘の親友役で2016年2月の第18週よりレギュラー出演。のちにヒロイン・あさの信奉者となる丸メガネがトレードマークの「のぶちゃん」こと田村宜役をひたむきに、時にコミカルに演じて一躍注目を集める。

高校2年時に初めて訪れた原宿でスカウトされ、アミューズに所属。2006年、テレビドラマ『プリンセス・プリンセスD』の河野亨役で俳優デビュー。2007年1月、平成仮面ライダーシリーズ第8作『仮面ライダー電王』の野上良太郎 / 仮面ライダー電王（声）役で連続テレビドラマ初主演。また、同年8月公開の『仮面ライダー電王 俺、誕生!』で映画初出演・初主演した。2010年1月、NHK大河ドラマ『龍馬伝』の岡田以蔵役で時代劇初挑戦。

『女性セブン 2017年8月17日号』（小学館）が、佐藤健（28）と吉岡里帆（24）が自宅で密会していることをスクープした。記事によると、2人は城田優（31）を介して知り合い、吉岡が夜な夜な佐藤宅を訪れているという。時にはお風呂上がりのような髪が濡れたままの状態で訪れたこともあるそうだが、佐藤の友人宅に集まって遊ぶこともあるとのことで、双方の事務所は「交際はありません。友人の1人です」とコメントを発表している。

ついに醜聞発覚。人気女優・吉岡里帆（24）が8月2日、俳優・佐藤健（28）との熱愛疑惑を女性週刊誌『女性セブン』（小学館）に報じられた。数々の火遊び伝説を持つ佐藤とのスキャンダルに、吉岡のファンからは「羨ましい」「俺の癒しの吉岡里帆ちゃんが…」と嫉妬や悲しみの声が相次いでいる。ドラマの『カルテット』（TBS系）や『ゆとりですがなにか』（日本テレビ系）、『ごめん、愛してる』（TBS系）など話題作に多数出演する吉岡。清楚なルックスでCMにも引っ張りだこで、乗りに乗っている女優だ。

吉岡のファンは意気消沈。一部ファンは「羨ましい」「俺の癒し吉岡ちゃんが…」「男見る目ないな」「やっぱりスキャンダル発覚したか」と羨望や悲しみの声を漏らしている。吉岡が女優業を邁進するべく上京したのは、約2年前。徐々に仕事量が増え、昨年5月に某結婚雑誌のCMガールに選ばれた際には「今はお仕事を頑張る時期」と恋愛封印を宣言していたが……。「どうも我慢できなかったようです。また、女優業が軌道に乗ったこともあり、最近水着グラビアを封印してしまった。それだけにファンは『佐藤が吉岡の魅惑のボディーを！』と阿鼻叫喚のようだ」

佐藤は言わずと知れた女好き。過去にも石原さとみ（30）や秋山莉奈（31）、元AKB48の河西智美（25）と前田敦子（26）、広末涼子（37）、森カンナ（29）など数々の芸能人と浮名を流している。他にも三浦翔平（29）と参加した合コンで一般女性に「ブス帰れ」と罵ったなどと、まことしやかな火遊び伝説を持っている。

「佐藤は芸能界きっての女たらしで、女性へのアプローチがまるで一流ホストのように巧み。男性に免疫のない女性はコロッと落ちやすい。吉岡も佐藤の手練手管にやられたのでは。とはいえ吉岡は“芸能界のドン”こと周防郁雄氏（76）が牛耳るバーニング系の事務所に所属し、ドンのお気に入りの一人とも言われている。佐藤の度胸には恐れ入る」（芸能関係者）