2002年10月3～5日の米国のケリー国務次官補訪朝と同時期にも、北朝鮮の平壌と板門店に滞在していたと自ら講演で語っている。
デビュー戦（2006年12月11日）は女流棋士の千葉涼子との対局であったが勝利。以後、2007年3月5日まで負けなしのデビュー9連勝を飾った。その中で、瀬川晶司との因縁の対決で勝ち、3人の元タイトルホルダー（加藤一二三、塚田泰明、中村修）を負かしている。3月16日、第20期竜王戦6組3回戦で同年代のライバル・広瀬章人にプロ入り初黒星を喫し連勝が途絶えたが、9連勝の中には広瀬との初戦があったので、いわばリベンジをされた格好となった。なお、第20期竜王戦6組の敗者復活戦（3位昇級者決定トーナメント）では、またしても瀬川との対決があり、こちらでも瀬川に敗れている。2008年9月25日、第39回新人王戦決勝三番勝負で奨励会三段の星野良生に連勝し、棋戦初優勝。星野による史上初の奨励会三段優勝を阻む。同年、第21期竜王戦6組の3位決定戦で同年代のライバル・高崎一生に敗れたが、5組欠員補充のための追加の昇級決定戦（5位決定戦、対・小林宏戦）が組まれ、この一番に勝利して、竜王戦参加2期目にして5組への昇級を決める。この年度は、将棋大賞の新人賞を受賞した。2009年4月30日、第22期竜王戦5組準決勝で安用寺孝功に勝ち、4組への昇級を決めるとともに五段に昇段（連続2回昇級による）。この対局は、プロ入りから通算100局目であった（68勝32敗）。なお、5組決勝では新進気鋭の豊島将之に敗れ、本戦トーナメント出場を逃す。2010年は第81期棋聖戦において一次予選・二次予選を6連勝で抜け、決勝トーナメントに進出。1回戦で谷川浩司に勝ち、2回戦で郷田真隆に敗れる。第23期竜王戦4組では10月28日の3位決定戦で日浦市郎に勝ち、3期連続昇級で3組へ昇級。第69期順位戦C級2組では10戦全勝の成績を収めてC級1組に昇級。また9月から翌2011年2月にかけて公式戦で17連勝を達成し、さらに年度通算成績が35勝9敗（勝率.795）となり、将棋大賞の連勝賞と勝率1位賞を受賞。2011年4月21日、第24期竜王戦3組準決勝で富岡英作に勝ち、4期連続昇級で2組への昇級を決めるとともに六段に昇段（2組昇級・連続2回昇級による）。その1週間後（2011年4月28日）、第82期棋聖戦本戦決勝（挑戦者決定戦）で深浦康市と戦うが敗れ、タイトル初挑戦を逃す。なお、本戦決勝に勝ち進む中で、二次予選で森内俊之・木村一基らに勝ち、本戦では渡辺明・郷田真隆らに勝っている。第24期竜王戦3組では決勝でも勝ち、初の組別優勝と本戦進出を果たす（本戦初戦で2組2位の山崎隆之に敗れる）。10月、第42回新人王戦決勝三番勝負で豊島将之を下し、2度目の優勝。2012年2月7日、第70期順位戦C級1組で8勝1敗となり、最終局を残して、B級2組への昇級を決める（最終成績は8勝2敗の1位）。2014年1月23日、第72期順位戦B級2組で9勝0敗となり、最終局を残して、B級1組への昇級を決める（最終成績は10戦全勝）。2015年1月8日、第73期順位戦B級1組で9勝2敗となり、抜け番を含む2戦を残して、A級への昇級と八段昇段を決めた。8勝2敗の暫定1位で迎えた同局は、7勝2敗で暫定2位の屋敷伸之との直接対決。この対局に勝ち、結果3敗となった2人（屋敷伸之と木村一基)が直接対決を残していたため、昇級となった（最終成績は10勝2敗の1位）。同年7月21日、第63期王座戦挑戦者決定戦で豊島将之七段に勝利し、羽生善治王座（名人・王位・棋聖）への挑戦が決定。初のタイトル挑戦となったが、2勝3敗で敗れた。同年12月、第41期棋王戦で敗者復活戦を勝ち抜き挑戦者決定戦二番勝負に進出。佐藤康光九段に2連勝して渡辺明棋王（竜王）への挑戦を決めたが、1勝3敗で敗れた。2016年2月27日、第74期順位戦A級で行方尚史八段に勝ち、8勝1敗でA級1期目で名人位挑戦を決める。同年4月1日、第43回将棋大賞受賞者が発表され、敢闘賞、最多対局賞（59局）、最多勝利賞（41勝）、連勝賞（15連勝）の各賞を受賞した。また、同年3月21日に行われた棋王戦第4局（対渡辺明棋王戦）が、第10回名局賞に選出された。2016年5月31日の名人戦第5局で羽生善治名人に勝ち、4勝1敗で史上四番目の若さで自身初のタイトルとなる名人位を獲得。また名人奪取により、同日九段昇段。名人位奪取による九段昇段は谷川浩司・佐藤康光・丸山忠久・森内俊之に次ぐ5人目で、14年ぶり（黒星先行からの4連勝奪取は1952年名人戦七番勝負で対局した、大山康晴対木村義雄戦以来、64年ぶりのスコアである）。また、1997年度の谷川浩司以来、約20年ぶりの羽生世代でない名人である。