俳優・京本政樹の息子で、ジャニー喜多川社長のスカウトにより事務所へ入所する。舞台『滝沢演舞城2013』や『徹子の部屋』（テレビ朝日系）で親子共演を果たしている。大我は“二世”と言われることに強い抵抗があったそうだが、共演をきっかけに「父親のすごい所というか、尊敬の気持ちがかなり大きくなった」と語っている。
　「運動神経が爆発的にない」と自覚しているようだが、スポーツは好きらしい。空手は上級者レベルの腕前を持っており、水泳教室に通い苦手を克服した模様。運動神経の悪さを努力でカバーするタイプのようだ。
　時計メーカーの「セイコー」や、「いなばのタイカレー」のCMに突如単独出演しており、「あの美少年は誰だ？」という話題を定期的にお茶の間に提供している。

・京本大我×森田美勇人（Travis Japan、Love-tune）
　男2人、2泊3日で京都旅行に出かける親友同士。ほぼ毎日遊ぶ仲で、森田は仕事の空き時間にまで京本家へ行くのだとか。ちなみに、森田は京本を恋人にしたいと言っており、「オレが理想としてる彼女像に似ている」のが理由だそう。

・京本大我×三吉彩花
　堀越高等学校に通う、校内でも公認のカップルだったという2人。Twitterにカラオケボックスで身を寄せ合う2人の姿が写された写真が投稿されたことで話題になり、一時三吉のオフィシャルブログのコメント欄が京本のファンによって荒らされたことも。

成城学園中学校卒業後、成城学園高等学校へ進学。その後堀越高等学校へ転校し、卒業している。

＜ドラマ＞
『私立バカレア高校』（日本テレビ、2012年）寺川麻耶 役
『仮面ティーチャー』（日本テレビ、2013年）ボン 役
『鼠、江戸を疾る』（NHK総合、2014年） 米原広之進 役
『お兄ちゃん、ガチャ』（日本テレビ、2015年）ジェントル 役
『鼠、江戸を疾る 2』（NHK総合、2016年）米原広之進 役

＜映画＞
『劇場版 私立バカレア高校』（2012年）寺川麻耶 役
『劇場版 仮面ティーチャー』（2014年）ボン 役
『忍ジャニ参上！ 未来への戦い』（2014年）カゲマル 役