В начальной школе Моримото Синтаро обратил на себя внимание японского бизнесмена и музыкального продюсера Китагавы Джонни. В 2006 году Джонни пригласил его присоединиться к своему агентству Johnny & Associates. Это произошло, когда Моримото Синтаро вместе с семьей находился в китайском ресторане после концерта KAT-TUN. Проходя мимо, Джонни обратил внимание на мальчика.
В 2007 году Моримото Синтаро стал участником группы Tap Kids и впервые выступил на сцене Takizawa Enbujo 2007. На телевидении впервые появился в том же 2007 году.
В 2009 году Моримото Синтаро успешно прошёл прослушивание на главную роль в семейной драме «Снежный принц: Мелодия запретной любви». Премьера фильма состоялась в Антверпене (Бельгия). Осенью того же года Синтаро стал лидером новой музыкальной группы Johnny's Jr. Snow Prince, состоящей из 11 человек. Группа дебютировала с компакт-диском под названием «Снежный принц».
В 2012 году он присоединился к актёрскому составу школьной дорамы «Старшая школа Бакалея», а также повторил свою роль в одноимённом фильме-продолжении.
В мае 2015 года Моримото Синтаро вошёл в состав музыкальной группы SixTones.
В 2019 году он снялся в медицинской дораме «Судмедэксперт Асагао», а в 2020 году — во второй части этой дорамы — «Судмедэксперт Асагао 2».