二零一三年四月十七日，在艾回集团为纪念创立二十五周年而举办的大型选秀活动“avex audition MAX2013”中，他凭借出色的表现赢得了演员部门的大奖。随后在二零一四年三月三十一日，他参演的智能恐怖剧场电视剧《恶魔召唤》正式播出；同年九月，他加入了由艾回公司组建的男女五人组合“lol-エルオーエル”，开始了在音乐团体中的活动。二零一五年八月十五日，由石原里美主演的网络剧《进击的巨人：反击的狼烟》播出，他在其中饰演了角色。二零一七年十一月十一日，改编自漫画的爱情电影《礼尚吻来》上映，该片由池田依来沙主演，他也在影片中参与了演出。进入二零一九年二月一日，他与浅川梨奈、西铭骏等演员共同出演的真人电影《谁说理科生不懂爱情》登陆大银幕，他在剧中生动诠释了一位文科笨蛋的形象。二零二一年七月十六日，爱情电影《星空之外的国度》上映，影片由铃鹿央士主演，他在片中扮演了主人公昭雄的好友尾崎。二零二二年二月十五日，由熊坂出执导的爱情剧《liar》开播，他在剧中饰演了善于活跃气氛的角色国见宗一；同年四月二十一日，他与曾田陵介联袂主演的爱情剧《只能亲吻不幸同学了！》开始播出，他所饰演的直哉是一个拥有天生幸运体质、外貌与性格都十分出众但略带天然感的角色。二零二三年一月五日，他参演的另一部爱情剧《你想沦陷于我》与观众见面；三月八日，其出演的剧情电影《Single8》也在影院上映。二零二五年四月十四日，其所属组合lol正式宣布了解散的消息。同年十月七日，他参演的电视剧《独家新闻的雏鸟》如期播出。
2021年7月17日，日本演员佐藤友祐专程出席了于东京都内隆重举办的电影《星空的彼岸之国》上映纪念活动。此次活动旨在庆祝该影片的正式公映，现场汇聚了众多主创人员与媒体嘉宾，气氛热烈而隆重。佐藤友祐作为影片的重要参与者之一，在活动中与观众及媒体进行了亲切互动，并分享了影片拍摄过程中的诸多幕后故事与个人感悟。