京都市立堀川高等学校音楽科（現在の京都市立京都堀川音楽高等学校）卒業、東京藝術大学音楽学部器楽学科ヴァイオリン専攻中途退学。
ヴァイオリンは、4歳で習い始める。本人曰く「1学年10クラスもあった千里ニュータウンの団地っ子」だったことや、当時その団地の同級生の多くが習い事を始めており、「習い事ブーム」だったこともあって、自身も毎週金曜日に近所の公民館で練習していた。10歳で本格的にヴァイオリン教室に通い始め、技術を磨くようになる。
その後、大学時代の学生で結成された『クライズラー&カンパニー』の中心人物として音楽界に登場。クラシックやポップスといったジャンルの垣根を越えて人気を博すが、1996年に解散。アート・リンゼイ・プロデュースによる『watashi』（1997年）でソロデビューを果たす。
1996年にはセリーヌ・ディオンのワールドツアーに参加。1999年、タレントの髙田万由子と結婚（婿養子）。現在二児の父。 2004年、中島美嘉の楽曲「朧月夜〜祈り」（および同名のミニアルバム）をプロデュースし、『第55回NHK紅白歌合戦』に中島の伴奏で出演した。 2006年4月には、関西テレビの報道番組『FNNスーパーニュースアンカー』のテーマ曲「Beyond the Sunset」を石坂慶彦と共に手がける。2006年、志方あきこの2ndアルバム「RAKA」に1曲参加。2007年3月、ゆずとコラボで「春風 meets 葉加瀬太郎」発売。
2010年9月から放送のNHKの連続テレビ小説『てっぱん』のテーマ曲と劇中音楽を手がけた。テーマ曲「ひまわり」は、子供の頃、父親が岡山県出身のため何度も訪れて遊んだ瀬戸内海をイメージして制作したものだという。