幼少時に兄がカルボナーラを調理する後ろ姿を見て格好良いと思い、小学生時代に「料理ができる男はモテる」と聞いて料理を始める[4]。

2010年にレシピ本『速水もこみちが作る50の料理 きみと食べたら、きっと美味しい。』を出版。2011年4月から『ZIP!』で料理コーナー「MOCO’Sキッチン」が開始される。オリーブオイルを大いに好み、著書でエクストラヴァージンオリーブオイルの銘柄を紹介したり[5]、番組出演時にはオリーブオイルを使う料理を多数披露する。

2013年、レシピ本『MOCO’Sキッチン』がフランスのグルマン世界料理本大賞の日本料理部門でグランプリを受賞した[6]。

2002年、テレビドラマ『逮捕しちゃうぞ』（テレビ朝日）で俳優デビュー。2003年、映画『劇場版 仮面ライダー555 パラダイス・ロスト』に出演。2005年、ドラマ『ごくせん』（日本テレビ）でブレイク。日清食品のラーメン「日清健多郎」のCMでは初のメインを務める。

2006年、第30回エランドール賞新人賞を受賞。映画『ラフ ROUGH』では長澤まさみと共に映画初主演、第30回日本アカデミー賞新人俳優賞受賞。ドラマ『レガッタ〜君といた永遠〜』（ABC・テレビ朝日）にて連続ドラマ初主演。2007年、第18回日本ジュエリーベストドレッサー賞受賞（男性部門）。リリー・フランキー原作のドラマ『東京タワー〜オカンとボクと、時々、オトン〜』（フジテレビ）にて月9初主演。

2008年、フジテレビ系連続ドラマ『絶対彼氏〜完全無欠の恋人ロボット〜』、日本テレビ系連続ドラマ『オー!マイ・ガール!!』に主演。

2013年からTBS版の浅見光彦シリーズで2代目浅見役沢村一樹から3代目として浅見光彦役を引き継ぐことになった。

　俳優の速水もこみち（34）と女優の平山あや（35）が8日結婚した。同日、連名で所属事務所を通じて発表した。すでに同居しており、挙式・披露宴は未定。

　書面を通じて速水は「あやさんと出会えたことに心から感謝し、素敵な笑顔とまっすぐな性格、日々新鮮に感じる彼女の魅力に支えられてきました。僕にとって彼女は尊敬できる大切な存在です」と伝え、平山も「もこみちさんの仕事に対する姿勢と才能に満ち溢れた人柄、魅力に惹かれ、彼をこの先ずっと支えていきたいと思いました」とコメント。

　続けて「これからも楽しい時間を共に過ごしていきたいと思います。今後とも私たちを温かく見守って頂けたら幸いです。どうぞよろしくお願い致します」とメッセージしている。