1966年にフリーとなるも脇役ばかりが続く。当時は地味で暗い風貌であったことや、声があまり通らないことなどから成功には程遠かったものの、やがて1970年に出演したテレビドラマ『冬の旅』で改めて存在を認識され、人気に火が付いた。以降次第に繊細な二枚目青年役を中心にテレビドラマでの活躍が目立つようになる。1972年、『新・平家物語』では崇徳天皇を演じたがこれ以降大河ドラマには出演していない。同年テレビ時代劇『眠狂四郎』で茶の間の人気を得た。『眠狂四郎』、1977年NHK時代劇『鳴門秘帖』、1979年『赤穂浪士』など、特に陰影の濃い哀愁ムードの風貌は女性ファンを引き付け、「憂愁の貴公子」とさえ呼ばれることもあった。1978年のテレビ時代劇『若さま侍捕物帳』に出演、これまでと違う役どころに悩んだが、これが一つの転機となり、以降は、軽やかで明るい役柄にも挑戦、これまでのイメージとは異なる作品に多く出演するようになった。1979年映画『日本の黒幕』に出演、以降1993年まで映画には出演せず、テレビと舞台のみに出演した。
京都から世田谷へ移住、9歳で父阪東妻三郎を亡くす。1960年、兄・高廣主演の映画『旗本愚連隊』の撮影現場を見学に行った際に勧められて、同映画の端役として出演する。その後、1961年松竹大船と専属契約、9月、成城学園高校在学中に映画『永遠の人』で本格デビュー、以降1966年に大学を卒業するまで学業と並行して映画、テレビドラマに出演した。この間1963年『花の生涯』からは5年連続でNHKの大河ドラマに出演した。
その後もテレビドラマ・映画に存在感のある演技派として着実に出演を続けた。私生活では1974年1月、長年の同棲相手だった女優の十朱幸代と挙式する（未届けの事実婚）が、同年中に破局している。1977年に一般人と再婚。1990年に少年期の回想記『メイド・イン・オキュパイド・ジャパン』を河出書房新社で刊行した。晩年も闘病生活の中で俳優・歌手として活動したが、1997年11月に食道ガンのため死去。62歳没。
1957年に映画デビュー、東宝・松竹の映画に出演した。当初は劇中の歌手の一人という形での出演であったが、俳優としての素質を認められ、1958年に松竹と契約した。同年の木下惠介監督の『この天の虹』での演技で注目され、以降の木下作品にも出演する。現代的な若者らしい若々しい演技で多くの映画に出演し、やがて松竹映画には欠かせない俳優となっていった。
LPSはリピドAと呼ばれる脂質に、多分子の糖からなる糖鎖が結合した構造をとる（右図参照）。糖鎖部分は、コア多糖（またはコアオリゴ糖）と呼ばれる部分と、O側鎖多糖（O抗原）と呼ばれる部分から構成される。グラム陰性菌細胞壁のいちばん外側の部分には、外膜と呼ばれる脂質二重膜が存在しており、LPSは、リピドAの部分が、この脂質二重膜の外層を形成する分子として脂質層に入り込み、糖鎖の部分が細胞外に突き出す形で、グラム陰性菌の細胞表面に存在する。O側鎖多糖は、3-5種類ほどの6炭糖（ヘキソース）や5炭糖（ペントース）からなる基本構造が、4-40回繰り返した構造を持つ。淋菌や髄膜炎菌など、菌種によっては特に短いO側鎖を有し、この場合はリポ多糖 (LPS) の代わりにリポオリゴサッカライド（リポオリゴ糖、LOS）と呼ぶことがある。O側鎖多糖の構造は、同種の細菌の中でも菌株ごとに異なり、菌体表面の親水性や抗原性に大きく関与する。O抗原と呼ばれる、細菌の表面抗原の本体であり、菌株の分類や鑑別に利用される。例えば大腸菌では約170種類の異なる型のO抗原が知られ、O抗原の違いからどのような病原性を持つ菌株か（O157など）を判別することができる（ただし、病原性自体はベロ毒素によるものであり、LPSの作用ではない）。また、O側鎖はファージに対する受容体にもなり、その菌に対してどのファージが感染しうるかを決定する因子として、ファージ型（phagovar）の決定にも関与する。コア多糖は、5炭糖、6炭糖の他に、細菌に独特な7炭糖（ヘプトース）や8炭糖（特に2-ケトデオキシオクトン酸, KDO）などから構成される糖鎖である。O側鎖とは異なり、その構造は菌種によってほぼ一定である。コア多糖は疎水性の高い糖類から構成されており、親水性の高いO側鎖部分が短い場合には、細菌表面は疎水性になる。細菌表面の親水性が高い場合、しばしば寒天培地上のコロニーは表面が平滑で光沢を持つもの（S型、Smooth）に、疎水性が高い場合には表面が粗いもの（R型、Rough）なることが知られており、O側鎖およびコアからなる多糖の構成はコロニー性状にも影響する。LPSの脂質部分に当たるリピドAはリン酸基が結合したグルコサミン2分子がグリコシド結合したものに対して脂肪酸鎖が複数結合した化学構造をとる。LPSの生理活性の発現において最も重要な働きをしていると考えられているのはリピドA部位であり、リピドA単独でも生理作用を示すことができる。リピドAの構造中に含まれる脂肪酸鎖は細菌種により異なる。LPSは細胞壁から容易には遊離せず、細菌が死滅したときなどに細胞が融解・破壊されることで遊離し、それが動物細胞などに作用することで毒性を発揮する。このような性質から、細菌が外に分泌する毒素（＝外毒素）ではなく、分泌されない「菌体内に存在する毒素」、すなわち内毒素とも呼ばれる。LPSは熱的･化学的にも安定しており、通常の滅菌に用いられるオートクレーブや乾熱滅菌では不活化することができない。不活化には250℃で30分間の加熱を要する。