2014年2月，他參加了EXILE表演者選拔賽“EXILE PERFORMER BATTLE AUDITION”；4月5日，他出演的由MAKIDAI主演的電影《我們的明天》上映，這是他參演的首部電影作品；4月27日，他在日本武道館舉辦的“EXILE PERFORMER BATTLE AUDITION”總決賽中脫穎而出，並以舞蹈表演者身份加入EXILE；9月，隨EXILE TRIBE展開“EXILE TRIBE PERFECT YEAR LIVE TOUR TOWER OF WISH 2014 〜THE REVOLUTION〜”巨蛋巡迴演唱會；同年，參演了由松本利夫主演的電視劇《Binta～律師事務員箕輪用愛解決一切～》；11月29日，隨EXILE TRIBE展開“EXILE TRIBE PERFECT YEAR LIVE TOUR TOWER OF WISH 2014 〜THE REVOLUTION〜”巡迴演唱會；12月31日，隨組合參加第65屆NHK紅白歌會，這是他在紅白歌會中的首次登場。
2015年3月25日，隨組合推出EXILE“第四章”的首張專輯《19 -Road to AMAZING WORLD-》；4月19日，他參演的由TAKAHIRO主演的日本電視台系列電視劇《狂野英雄》播出，在劇中飾演高中生里島透；9月11日，其所在組合的第四次巨蛋巡迴演唱會“EXILE LIVE TOUR 2015 ‘AMAZING WORLD’”拉開帷幕；10月21日，EXILE TRIBE全員主演的熱血動作劇《熱血街區》播出，佐藤大樹在劇中飾演了山王聯合會的千晴。
2016年4月，出演電視劇《熱血街區2》；7月16日，其參演的動作片《熱血街區電影版》上映；7月22日，隨組合參加《HiGH&LOW》（熱血街區）項目主題的巨蛋巡迴演唱會“HiGH&LOW THE LIVE”；10月，出演了由TAKAHIRO、登坂廣臣、齋藤工主演的電影《熱血街區電影版2：紅雨篇》；12月29日，FANTASTICS組合成立，佐藤大樹與世界共同擔任該組合的隊長和舞蹈表演者。
2019年2月25日，隨組合FANTASTICS from EXILE TRIBE獲得了“第33屆日本金唱片大獎”年度最佳新人獎；4月5日，佐藤大樹與福原遙共同主演的校園愛情片《四月的你、角宿星》上映；6月，他主演的舞台劇《錆色護甲 -繋ぐ-》開演；同年，主演短篇電影《那個瞬間，我很想哭-CINEMA FIGHTERS project-》其中的《魔女に焦がれて》篇，該電影是LDH和國際短片電影節“SSFF&ASIA”合作項目《CINEMA FIGHTERS project》的第三彈；7月4日至7月7日，隨組合FANTASTICS參與EXILE TRIBE次世代“Jr.EXILE”的演唱會“BATTLE OF TOKYO 〜ENTER THE Jr.EXILE〜”；同年，出演電視劇《熱血街區極惡王：O篇章》；9月24日，與佐野玲於共同出演朗讀劇《もう一度君と踴りたい》；10月4日，他參演的動作片《熱血街區電影版：極惡王》上映；10月11日，隨組合FANTASTICS展開首次巡迴演唱會“FANTASTICS SOUND DRAMA 2019FANTASTIC NINE”，該演唱會融合了舞台劇的表演形式；12月31日，隨組合參加LDH跨年演唱會“LDH PERFECT YEAR 2020 COUNTDOWN LIVE 2019▶︎2020 ‘RISING’”。
2020年1月19日，隨組合展開巨蛋巡迴演唱會“EXILE PERFECT LIVE 2001▶︎2020”。
身兼EXILE（放浪兄弟）組合成員和FANTASTICS from EXILE TRIBE組合隊長兩個身份的佐藤大樹非常的帥氣，像是從漫畫中走出的男孩子。他有著能讓同性也喜愛他的魅力，以及與生俱來的新鮮感和純粹感，是個非常清爽的男孩，所以非常適合電影《君主！先發制人》中虎竹這個角色。他看上去給人一種老實安靜的印象，實際上相反，是個從精神上帶動大家的氣氛製造者。在電影《橘子醬男孩》中，他表現出了滿滿的青春氣息。（CINEMA PLUS、《君主！先發制人》、福原遙、新浪娛樂綜合評）
佐藤大樹的寵物—墨西哥蠑螈
2016-05-07ROAD TO HiGH&LOW飾 千晴
2014-04-05我們的明天飾 相原卓也
