職業生涯
早期
黑田博樹於1975年出生在日本大阪府大阪市住之江區，父親是前職棒選手黑田一博，曾是日本職棒南海鷹隊的球員。黑田博樹後來就讀上宮高中與專修大學，大學時球速已經達到時速150公里。
日本職棒時期
黑田博樹於1997年加入廣島東洋鯉魚隊，但是表現不如同隊的另一位菜鳥投手澤崎俊和。然而黑田博樹後來的表現逐漸超過澤崎俊和，成為廣島東洋鯉魚隊的固定先發投手。他在1999年參加澳大利亞雪梨舉行的洲際杯棒球賽，代表日本隊出賽，黑田博樹在賽事中擊敗韓國隊，並且完封中華台北隊。
黑田博樹從2001年至2003年之間連續三年都獲得10場勝投，並於2001年首次在日本職棒全明星賽中登場。黑田博樹在2003年開幕戰中先發，取代廣島東洋鯉魚隊先前的王牌投手佐佐岡真司。他於2004年獲選為雅典奧運日本棒球代表隊，並且幫助日本隊獲得銅牌。他也在2004年6月24日投出生涯最快的球速：時速157公里。黑田博樹在2005年奪得15次勝投，也是中央聯盟勝投王，並獲選為年度最佳九人與金手套獎。他在2006年以1.85的自責分失分率成為中央聯盟防禦率王，證明他是日本當代最優秀的先發投手之一。
黑田博樹在2006年獲選為世界棒球經典賽日本棒球代表隊，但是後來因為右手受傷而退出。他在2006年5月31日成為自由球員，但是黑田博樹後來宣布留在廣島東洋鯉魚隊。黑田博樹在2007年再度於開幕戰先發，連續5年於開幕戰先發，成為長谷川良平以來第2位連續5年於開幕戰擔任先發投手的廣島東洋鯉魚隊球員。他於7月14日於東京巨蛋擊敗讀賣巨人隊，獲得生涯第100次勝投。黑田博樹在2007年球季結束後宣布加入美國職棒，於12月15日與美國職棒大聯盟洛杉磯道奇隊簽下3年3530萬美金的契約。
美國職棒時期
黑田博樹在2008年4月4日於美國職棒大聯盟初登板，對手為聖地牙哥教士隊。他在這場比賽中主投7局，最終獲得美國職棒大聯盟生涯首勝。黑田博樹在6月6日對決芝加哥小熊隊，完成美國職棒大聯盟生涯首次完封勝，後來於7月7日完封亞特蘭大勇士隊，他完投9局只被擊出1支安打，未投出任何四死球。黑田博樹在這場比賽中完成7局完全比賽，直到馬克·塔克薛拉於第8局擊出二壘安打為止 。黑田博樹也是1984年郝西瑟（Orel Hershiser）以來首位完成7局完全比賽的洛杉磯道奇隊菜鳥投手。黑田博樹在9月15日有機會成為野茂英雄以來首位於單季完成3次完封的洛杉磯道奇隊投手，但是後來教練將他在比賽中換下，當時洛杉磯道奇隊已取得8比0的領先。他在10月4日首次於美國職棒大聯盟季後賽出場，主投6又3分之1局，沒有任何失分，幫助洛杉磯道奇隊擊敗芝加哥小熊隊，晉級國家聯盟冠軍賽。黑田博樹在10月12日幫助洛杉磯道奇隊擊敗費城費城人隊，取得生涯第2場季後賽勝利。
黑田博樹在2009年於開幕戰先發，成為史上第三位於開幕戰先發的日本投手，僅次於野茂英雄與松坂大輔 ，也是美國職棒大聯盟史上第四位開幕戰先發勝投的亞洲投手。黑田博樹於開幕戰中主投6局責失1分，最終獲得勝投。但是後來黑田博樹受到傷勢影響，直到6月1月才回到先發投手輪值名單。黑田博樹在8月15日對決亞利桑那響尾蛇隊，在第6局被萊爾（Rusty Ryal）擊出平飛球打中頭部，他立刻下場休息，隨後至醫院接受檢查，後來電腦斷層掃描顯示頭部並無大礙，但球隊還是將他列入傷兵名單觀察。黑田博樹在2009年獲得8勝7負，自責分為3.76。黑田博樹後來在國家聯盟冠軍賽對決費城費城人隊，但是表現不佳。
黑田博樹在2010年8月30日對決費城費城人隊，完成7局無安打比賽，但是於第8局遭到謝恩·維克托里諾擊出安打。黑田博樹也在這場比賽奪得第10勝，首次於美國職棒大聯盟單季獲得10勝。黑田博樹在2010年獲得11勝13負，自責分為3.39，並投出159次三振。黑田博樹在2010年球季結束後成為自由球員，但是最終與洛杉磯道奇隊簽下1年契約。
黑田博樹在2011年7月1日完成美國職棒大聯盟生涯100次先發。他在7月27日主投洛杉磯道奇隊與科羅拉多落磯隊的比賽，最終成為敗戰投手，也是洛杉磯道奇隊自從郝西瑟以來首位連續2個球季都獲得至少13次敗投的投手。黑田博樹在2011年球季交易截止日前行使交易否決權，因為他還想要留在洛杉磯道奇隊。黑田博樹在2011年獲得13勝16負，自責分為3.07，並投出161次三振，都是生涯新高的成績。黑田博樹在2011年球季結束後成為自由球員，於2012年效力於紐約洋基隊。
黑田博樹在2012年1月13日與紐約洋基隊簽下1年1000的契約，並於1月26日正式成為紐約洋基隊的球員。他在4月13日紐約洋基隊與洛杉磯安那罕天使隊的比賽中獲得轉隊後首次勝投。
成就及榮譽
日本職棒聯賽：
勝投王：1次（2005年）
防禦率王：1次（2006年
