2001年度ドラフトで4位に指名され、阪神タイガースへ入団。プロ1年目からレギュラーとして活躍し、盗塁王と新人王の2冠を獲得。2001年~2005年まで5年連続で盗塁王に輝く。プロ通算381盗塁は球団最多記録。ゴールデングラブ賞6度受賞。2007年に球団最速で通算1,000本安打を達成。2006年~2009年は4年連続で選手会長(球団史上3人目)としてチームを牽引。2009年9月12日の横浜戦でダイビング捕球を試み、脊髄を損傷。直後は手足が動かなかったが、リハビリを重ね同年11月に練習を再開。生命に危険が及ぶ恐れがあるという医師の診断を受け、球団と話し合いを重ねた末に苦渋の決断で2009年12月、引退を発表。背番号53番は現在も準欠番扱いとなっている。2003年から引退まで、毎年盗塁した数の車いすを病院や施設に寄贈。Red~赤星憲広の輪を広げる基金~」を設立し、車いすの寄贈を継続。チャリティー活動や社会貢献に力を注いでいる。2005年には「NPO法人レッドスターベースボールクラブ」を設立。現在は野球評論家・スポーツコメンテーター・そしてスポーツニッポン新聞社の評論家としてプロ野球解説の他、講演会やイベント、メディアにも多数出演。2014年~2017年にかけて侍ジャパンアンバサダーを務める。就任するなど、現在も活躍の場を広げている。