起加入Tonami运输株式会社，现隶属于本社的物品贩卖事业部，并为该社的羽毛球队成员，队员编号4号。
简历.2013年11月，小林优吾出战美国羽毛球国际赛，在男单准决赛以0比2（20-22、13-21）不敌赛会5号种子、美国的李福来，首次打进国际挑战赛的四强佳绩。2014年10月，小林优吾与保木卓朗出战美国羽毛球国际赛，夺得男子双打冠军，这亦是他首个国际职业赛冠军。2015年4月，小林优吾与保木卓朗出战大坂羽毛球国际挑战赛，在男双准决赛以0比2（10-21、11-21）不敌