茂木栄五郎
プロ入り前
小金井第四小学校1年生の時に武蔵府中リトルで野球をスタートする。小金井市立南中学校時代に所属していた武蔵府中シニアでは、1学年先輩に南貴樹、同期に横尾俊建と菅野剛士、2学年後輩に石川亮がいた。
桐蔭学園高校進学後は1年秋から4番サードでレギュラーとなり、1年秋の関東大会では本塁打も打っている。2年の夏は神奈川県大会で打率.563と結果を残したが、県大会準々決勝で同学年の乙坂智、近藤健介らを擁する横浜高校に敗れた。3年の夏は神奈川県大会4回戦で茅ヶ崎西浜高校の古村徹（後にDeNAでプレー）から本塁打を放つと、続く5回戦川崎工科高校の青柳晃洋からも2試合連続の本塁打を放ち勝利に貢献する。準々決勝では井口和朋（現在は日本ハム）、塩見泰隆擁する武相高校に延長12回を戦い競り勝った。準決勝では後にチームメイトの桐光学園高校の1年生松井裕樹と対戦し松井をマウンドから降ろすも4-5で敗戦し、甲子園には届かなかった。高校の同期には若林晃弘、1学年後輩に山野辺翔、2学年後輩には齊藤大将がいる。
早稲田大学への進学後には、1年時の春から、正三塁手として東京六大学野球のリーグへ出場。打率.267、10打点という成績でベストナインに選ばれるとともに、チームの春季優勝に貢献した。この優勝によって進出した第61回全日本大学野球選手権大会でも、打率.357という好成績でチームを優勝に導いている。しかし、2年時の秋に不整脈を発症。手術を受けたため、秋季リーグ戦には1試合の出場に止まった。しかしその後は順調に回復をし、3年の春は打率.302を記録、7月には第27回ハーレムベースボールウィークの日本代表に選ばれた。3年の秋には打率.514を記録し首位打者を獲得している。4年の春は打率.390、共にリーグトップの5本塁打、11打点を記録し2度目のベストナインを獲得、6季ぶりのリーグ優勝に貢献した。第64回全日本大学野球選手権大会でも打棒が爆発し、打率.615、2本塁打8打点の成績で3年ぶりの優勝に貢献しMVPと首位打者に輝いた。6月には2015年ユニバーシアードの日本代表に選ばれ、主に5番を打ち、打率.462をマークし、世界一に貢献した。4年の秋は打率.200に終わるが、チームは2季連続リーグ優勝を果たした。第46回明治神宮野球大会では初戦の愛知大学の中川誠也から2安打3打点を挙げ、続く上武大戦でも先制タイムリーを放ち、随所に活躍、準優勝に貢献した。在学中には、リーグ戦通算79試合の出場で、打率.307（277打数85安打）、10本塁打、58打点、12盗塁を記録。野球部の3学年先輩に杉山翔大、1学年先輩に有原航平、中村奨吾、同期に重信慎之介がいた。さらに、2学年先輩の横山貴明や1学年先輩の高梨雄平とは卒業後に入団する東北楽天ゴールデンイーグルスでもチームメイトになっている。
2015年のNPBドラフト会議で、東北楽天ゴールデンイーグルスから3巡目で指名された。契約金6,000万円、年俸1,200万円（金額は推定）という条件で入団した。背番号は5。
楽天時代
2016年には、福岡ソフトバンクホークスとの一軍開幕戦（3月25日・楽天Koboスタジアム宮城）で、「6番・遊撃手」としてスタメンに起用された。楽天の新人野手による一軍開幕戦でのスタメン出場は、球団史上初の事例だった。3月26日のソフトバンク戦でリック・バンデンハークからの中越三塁打によってプロ初安打を記録すると、本来のポジション（三塁手）ではなく、チームの課題でもあった遊撃手としてスタメン出場を続けた。4月20日の対オリックス・バファローズ戦でNPB史上15人目（パシフィック・リーグ史上7人目）の公式戦1試合5三振を喫したものの、5月11日の対埼玉西武ライオンズ戦（いずれもコボスタ宮城）でプロ初本塁打を記録。5月下旬以降の試合では、3番打者を任されていた。6月26日の対ソフトバンク戦（コボスタ宮城）5回表の遊撃守備中に、盗塁で二塁へ走り込んだ一塁走者・本多雄一と二塁上で交錯。茂木と同期入団の捕手・足立祐一からの悪送球で捕球体勢を崩したため、右手でのタッチを試みたところ、本多の右足のスパイクの歯が茂木の右手に当たった。この影響で出血を伴う裂傷を負ったことから6月27日にプロ入り後初めて出場選手登録を抹消された。8月4日に一軍へ復帰すると、9月12日の対オリックス戦（コボスタ宮城）では2本塁打を記録。楽天の新人選手による一軍公式戦での1試合2本塁打は、初めての事例であった。さらに、パシフィック・リーグの新人野手ではただ1人、レギュラーシーズンの最終規定打席に到達した。なお、8月25日の対ソフトバンク戦（ヤフオクドーム）では、「小学生時代以来」というランニングホームランで2号本塁打を記録した。楽天の選手による一軍公式戦でのランニングホームランは球団史上4人目で、NPB球団の新人選手としては、1998年の坪井智哉以来18年ぶりだった。さらに、9月19日の対埼玉西武ライオンズ戦（西武プリンスドーム）でもランニングホームランで7号本塁打を記録した。NPBの一軍公式戦で1人の選手が1シーズン中に複数のランニングホームランを記録した事例は、1992年に川相昌弘が2本放って以来24年ぶりで、2リーグ分立（1950年）以降の新人選手では茂木が史上初めてだった。一軍公式戦全体では、117試合の出場で、チーム2位（リーグ14位）の打率.278を記録。通算の三塁打数は7本で、西野真弘と並んでリーグトップであった。また、前述したランニングホームラン2本を含めて、7本塁打を記録。シーズン終盤の公式戦では、同リーグ18年振りの野手による新人王獲得を視野に、「茂木の打席数を増やしたい」という梨田昌孝監督の計らいで1番打者にも起用された。結局、新人王にはNPB3年目の高梨裕稔（北海道日本ハムファイターズ投手）が選ばれたものの、茂木は記者投票（総数255票）で高梨（131票）に次ぐ116票を集めた。
2017年には、出塁率の高さを背景に一軍公式戦の開幕から「1番・遊撃手」に固定されると、前年を上回るペースで安打や本塁打を量産した。5月14日の対ソフトバンク戦（福岡ヤフオクドーム）5回表の打席では、前年の通算本塁打を上回るシーズン8号本塁打を、「野球生活では初めて」という満塁本塁打で記録した。さらに、セ・パ交流戦前最後のパ・リーグ公式戦であった5月28日の対西武戦（楽天Koboパーク宮城）2回裏の打席で、誠からシーズン10号本塁打を放った。楽天で生え抜きの日本人野手が、一軍公式戦でシーズン2桁本塁打を記録した事例は球団史上初めてである。このような前半戦の活躍を背景に、オールスターゲームには、パ・リーグ遊撃手部門の選手間投票1位で初めて選出。しかし、6月17日の阪神タイガース戦（甲子園）で右肘を痛めてから戦線を離脱したため、オールスターゲームの出場を辞退（茂木の代替として、西武の新人内野手・源田壮亮を補充選手として選出）した。この辞退に関するNPBの規定で後半戦10試合の出場停止処分も課せられたが、後半戦のチーム11試合目に当たる7月30日の対オリックス戦（京セラドーム大阪）から一軍に復帰。右肘痛の影響で守備や送球に不安が残っていたことや、戦線離脱中に球団が巨人のルイス・クルーズ内野手を金銭トレードで獲得したことから、復帰当初はクルーズに遊撃を守らせるチーム方針の下で「1番・指名打者」として起用された。8月9日の対日本ハム戦では、1回裏の第1打席に有原航平が投じた初球でシーズン15号本塁打を放ったことから、「初回先頭打者初球本塁打3本」というパ・リーグ公式戦のシーズンタイ記録（詳細後述）を達成。クルーズが出場選手登録を抹消された8月11日の対オリックス戦（京セラドーム大阪）から、遊撃手としての出場を再開した。9月以降は試合への欠場や指名打者としての出場が相次いだが、チームのレギュラーシーズン最終戦であった10月10日の対ロッテ戦（いずれもkoboパーク宮城）では、「1番・指名打者」として第3打席までに三塁打→二塁打→単打（内野安打）を記録。7回裏の最終打席で本塁打性の打球を放ったものの、左中間へのエンタイトル二塁打になったため球団史上初のサイクルヒット達成を逃した。レギュラーシーズン全体では、打率3割に届かなかったものの、チームトップでリーグ3位の.2964にまで達した。チームのレギュラーシーズン3位で迎えた西武とのクライマックスシリーズ（CS）ファーストステージでは、「1番・遊撃手」としてスタメンに起用された10月15日の第2戦（メットライフドーム）1回表の第1打席で、西武の先発投手・十亀剣から（前身制度のプレーオフを含む）CS史上3人目の1回表初球先頭打者本塁打を記録。10月18日には、「1番・遊撃手」としてスタメンで出場したソフトバンクとのファイナルステージ第1戦（福岡ヤフオク!ドーム）でも、1回表の第1打席にソフトバンクの先発投手・東浜巨から先頭打者本塁打を放った。2007年からパ・リーグに導入されたCS制度において、ファーストステージでもファイナルステージでも初回先頭打者本塁打を記録した選手は茂木が初めてで、いずれの本塁打もチームを勝利に導いている。しかしチームが日本シリーズ進出を逃したことから、シリーズ期間中の11月2日に右肘のクリーニング手術を受けた。
2018年、前年と同じく「1番・遊撃手」でシーズンをスタートするものの不振に喘ぎ、5月から台頭してきた田中和基が1番に固定されるとその後ろを打つ2番に打順を固定された。シーズンが進んでも打率が2割5分前後から上がらず、8月には試合中に受けた死球の影響で登録抹消。最短での一軍復帰を目指したものの2軍調整中に左肩を痛めた影響で戦線に復帰できずシーズンを終えた。結局規定打席には到達できず、打率、打点共にプロ入り後最低の成績となった。