『詩経』小雅・北山之什にある「溥天之下 莫非王土 率土之濱 莫非王臣（“溥天の下、王土に非ざるは莫く、率土の濱、王臣に非ざるは莫し”。この空の下に王のものでない土地はなく、地の果て（浜辺）まで王の臣でない人間はいない）」という詩句に代表されるように、中国では早くから中央集権が進むとともに四海・天下の概念が発達して、帝王の一元的・排他的な世界支配を象徴する考え方として説かれ、儒教・律令などにも反映されてきた。日本の古代国家もこうした中国の思想を受容して、公地公民制とともに王土王民理念が説かれてきたが、天の概念が希薄でかつ天皇家が唯一の王権として確立されていた日本では、天照大神の末裔による万世一系思想とこれを支える君臣共治思想を理念とする朝廷が存在していたため、帝王の一元的・排他的支配を前提としたこうした考え方は表面的にしか受容されなかった。また、仏教の興隆とともに王法と仏法の関係について問題となったが、王法仏法両輪・王法仏法相依と呼ばれた相互依存関係理念や神仏習合理念の確立によって問題を回避することに成功した。ところが、院政期から鎌倉時代にかけて治天の君や公家など朝廷運営の主体を担う勢力が、寺社や幕府などの他の権門に対して自己の優位性を唱えるために王土王民思想が唱えられるようになった。それはこれら新興の権門が国政において重要な役割を与えるだけの勢力を持ったことに対して、伝統的な権威を背景として国政の主導的地位を引き続き確保しようとする意図の反映でもあった。こうした考え方は『平家物語』（巻二・教訓状）や『徒然草』（207段）などの当時の文学作品にも登場している。やがて、王土王民思想の日本化として、神国思想が登場するようになる。
王土王民思想（おうどおうみんしそう）とは、地上にある全ての土地は天命を受けた帝王のものであり、そこに住む全ての人民は帝王の支配物であるという思想のこと。
2004年は故障の影響もありシーズン前半を棒に振る。2006年5月17日に一軍昇格し、対横浜ベイスターズ戦でプロ初登板初先発初勝利を飾る。翌年シーズン最後の登板では初完封を達成し、結果的に13試合全て先発登板で5勝をあげ先発ローテーション定着を果たす。同年シーズン終了後の阪神タイガースとのファーム日本選手権に登板し、喜田剛 - 桜井広大 - 藤原通に3者連続本塁打を浴び敗戦投手となった。2007年は開幕ローテーション入りし、16勝1敗、防御率1.81。オールスターゲームに出場、月間MVPを2度受賞し、最優秀防御率、最優秀投手を獲得した。この年の黒星は交流戦(横浜戦)のみで、パ・リーグ球団との試合では無敗であった。しかし、北海道日本ハムファイターズとのクライマックスシリーズ第2ステージ最終戦では敗戦を喫した。援護率5.64はリーグトップで、与四球27は規定投球回に到達した投手では武田勝の17についで2位。ちなみに、防御率1点台、勝率9割台でシーズンを終えた投手が出たのは1959年の杉浦忠以来48年ぶり、2リーグ制以後では史上2人目である。西武・日本ハムには強く、それぞれ6勝0敗（7試合）・4勝（4試合）を挙げる一方で、東北楽天ゴールデンイーグルスには2試合先発して0勝0敗、防御率は4点台と相性が悪かった。北京五輪出場を目指す野球日本代表に招集され、台湾で行われた第24回アジア野球選手権大会第2戦・韓国代表との試合に先発。4回途中までで2失点。勝ち負けはつかなかったが、チームは勝利した。2008年には背番号を17へ変更。北京オリンピック野球代表日本に選出され、第5戦（カナダ戦）に先発し、7回を被安打2、10奪三振、無失点で勝利した。大会通算19奪三振で奪三振王に輝いた。また交流戦（6月8日の東京ヤクルトスワローズ戦）では、投手としては珍しい三塁打を放った。2009年春季キャンプで故障し出遅れたが、オールスターゲーム後は無傷の7連勝を果たしてシーズンを終え、最終的にはチームトップの11勝を挙げた。この年の活躍が認められ、年俸1億円に到達した。2010年は自身初の開幕投手として登板し、横浜高校の後輩でもある埼玉西武ライオンズの涌井秀章と投げ合い、5回まで無安打に抑えるも7回に2被弾(中島裕之とディー・ブラウン)を浴び、逆転される。打線も1点に抑えられ、3安打2失点完投も敗戦投手となった。なお、ダルビッシュ有、岩隈久志も開幕投手として登板し完投負けを喫していたため、開幕投手が3人揃って完投負けしたこととなった。この珍事は実に50年ぶりとなる。シーズンではチーム最多の13勝を挙げ、203.2イニングを投げ完投7、無四球試合4、192奪三振、WHIPは1.02の好成績を残した。しかし、被本塁打が激増し29本を浴び、11敗を喫した。対オリックス戦では7戦7勝と抜群の相性を誇り、最終戦でも勝利し、チームをCS進出に導いた。公式戦で唯一の完封も4月17日の千葉マリンスタジアムのオリックス戦で挙げている。CSファイナルステージの対戦相手であるソフトバンクには、シーズンでは防御率こそ3.32だったものの0勝4敗と相性が悪かった。しかし、第1戦はファーストステージ第1戦（対西武、7回0/3、2失点）から中4日で1失点完投勝利を挙げると、更に最終戦となった第6戦にも連続中4日で登板し、4安打完封勝利を挙げるなど連勝。同制度下ではシーズン3位チーム初の日本シリーズ進出に大きく貢献し、MVPに輝いた。日本シリーズでも、第1戦と第6戦に先発し、第1戦では2失点に抑え勝利し、自身初の日本シリーズの勝利投手となった。2011年はチームが低迷する中で、6完投を記録するなど10勝を挙げた。2012年1月1日に成瀬の公式ブログにおいて「野球やめようか」と引退を示唆する書き込みが行われ騒動となるが、何者かの不正アクセスによる書き込みで引退はデマであるとブログや公式ツイッターなどで否定されている。7月21日のオールスター第2戦では、新変化球のナックルフォークを実戦で試投した。この年は最終的に12勝をあげ、4年連続の二桁勝利となった。2013年は、怪我の影響で14試合の登板にとどまり4年連続2桁勝利と6年連続規定投球回到達の記録が途絶えた。2014年6月23日に、前日に鹿児島県出身の1歳年下の一般女性と結婚したことを発表。同年オフに、国内FA宣言を行った。