1994年、スペインのクラブチーム、レアル・アビレス(現在3部リーグ)出身。　その後レアル・オビエド(現在4部リーグ)へ移籍し、この時にスペインU-21代表に初選出、後にレアル・オビエドのトップチームへ昇格する。また、レアル、オビエドでは、その所属期間5年間において182試合出場の実績をもつ。そして2002年、スペインの名門、アトレティコ・マドリード（現在1部リーグ）へと移籍、1年のみ在籍した後、セビージャFC（現在1部リーグ）に移籍。ここでは、2年間ゴールマウスを任されることになり、その間58試合もの出場機会を得る。その後ホセ・マヌエル・ピントのバックアップとして、セルタ（現在1部リーグ）に移籍することになり、2年間の在籍を経て、2008年、現在のUDアルメリアに移籍してくることとなった。
2019年6月27日に桜樹みりあ、7月7日に道明寺晴翔の声優が変更されたのではないかとの指摘が視聴者から寄せられていたがが、公式からの発表はしばらく行われなかった。その後、7月17日にUnlimitedは先述の声優交代を正式に発表し、夢咲楓と風見涼に関しても声優の交代を予定していると明かした。続く8月27日に夢咲楓と風見涼の声優が9月1日より交代すると発表、ゲーム部の声優は全員が交代することになった。
2009年12月15日、浦和レッズへの完全移籍が両チームから発表された。柏木はこの移籍について、ステップアップのためのものとコメントしている。なお、契約満了をもっての移籍であったため移籍金は発生せず、トレーニング育成費として浦和から広島に4800万円が支払われると報道された。同年12月21日にはアジアカップ最終予選・イエメン代表戦に向けたA代表に初招集された。2010年1月9日、埼玉スタジアムで浦和への加入記者会見が開かれた。背番号はかつて浦和に大きな貢献をもたらした広瀬治、小野伸二、三都主アレサンドロが着用していた「8」に決定した。シーズン開幕直後は不慣れなサイドでの起用、本職のトップ下に入っても周りの選手との連携や広島と浦和のサッカースタイルの違いに苦しみ、なかなか本領を発揮することが出来ずにいた。しかし、8月末に阿部勇樹が退団した影響もあって手薄になったボランチで起用されるようになってからは、得点に絡む場面が増えるなど徐々に本領を発揮出来るようになっていった。浦和移籍後初得点は5月5日のJ1第10節名古屋グランパスエイト戦の後半3分に記録した。最終的にこのシーズンは公式戦全試合出場したエジミウソンに次ぐ、公式戦43試合に出場した。2011年1月、AFCアジアカップ2011に出場する日本代表に選出。トップ下を務める本田圭佑の負傷により、グループリーグ第3戦サウジアラビア戦に同ポジションで先発出場した。この試合は大勝し献身的なプレーは評価された一方得点やアシストはつかず、本田の復帰により以後の出場は無かった（日本はこの大会優勝）。2011年、シーズン当初は前年度から大きく様変わりした戦術に合わず、自身の調子もチームの成績も芳しくない時期が続いたため、一時はスタメン落ちも経験した。しかし、シーズン終盤にかけて調子を上げ、11月26日のJ1第33節アビスパ福岡戦では前半終了間際に起死回生の同点ゴールを挙げる等の活躍を見せ、チームのJ1残留に大きく貢献した。2012年、広島時代の恩師でもあるミハイロ・ペトロヴィッチ氏が新監督に就任し、柏木自身はかつて広島時代もプレーしたシャドーのポジションでプレー。攻撃の中心として、以前の輝きを感じさせるプレーを随所に披露した。チームは最終節の名古屋戦を柏木の得点もあって2-0で勝利。この結果シーズン3位となり、AFCチャンピオンズリーグの出場権を獲得した。2013年、リーグ戦12アシストを記録し、初のリーグアシスト王に輝く。2014年、開幕直前に新加入の青木拓矢が怪我で離脱するアクシデントもあり開幕からボランチ起用された。ボランチでも高度なパスセンスと高い位置で奪い取るディフェンスで、攻守に貢献している。連勝の止まった5月5日ヴァンフォーレ甲府戦以降は再びトップ下に戻った。2015年、攻撃的なズラタン、武藤雄樹などを補強したためボランチに固定された。7月、東アジアカップ2015に出場する日本代表メンバーに選出されたが、直前のリーグ戦で左内転筋を負傷し出場辞退となってしまった。10月、再び代表に招集され10月13日のイラン戦で約3年ぶりに、背番号7を託され国際Aマッチ出場を果たした。2016年、6年ぶりとなる背番号10に変更。これはクラブとして福永泰以来日本人では16年ぶりとなる背番号10となった。7月17日、2ndステージ第4節大宮アルディージャとのさいたまダービーで直接FKを決めた。これでリーグ戦6年連続直接FKを決め、中村俊輔と並びリーグ最長記録となった。年間通してコンスタントに活躍し、初のJリーグベストイレブン受賞を果たした。2017年、第5節のヴィッセル神戸戦で2得点1アシストの活躍で勝利に貢献した。11月15日、ヴィッセル神戸から破格の年俸での獲得オファーを受けていたが、浦和レッズへの愛情がまさったことなどからオファーを断り浦和に残留した。AFCチャンピオンズリーグ2017で浦和の10年ぶり優勝に貢献し、大会MVPを受賞した。スペイン『マルカ』紙、2017年の世界のサッカー界を代表する100人の内の1人に、日本人として唯一選出された。2018年、阿部勇樹からチームキャプテンを引き継いだ。5月19日、第15節のガンバ大阪戦で、史上52人目となるJ1通算350試合出場を達成した。リーグ戦13アシストを記録し、2013年以来2度目のリーグアシスト王に輝いた。