横浜市出身。東京藝術大学大学院修了。尾高惇忠氏に師事。

日本の音楽展作曲賞など受賞歴多数。2016・2017年に個展演奏会開催。2017・2023東アジア国際現代音楽祭招待作曲家。

主要作品：三つの女の歌(Sop/Pf)、偏西風(Mrb)、弦楽三重奏曲、追分(Vc)、晴れた日の記憶(Cl/Pf)、影(Vib/Perc)、現代の秋(Pf)、夏のソナティナ(Ob/Pf)、地平線の往還(2Vo/尺八/Cl/三味線/2箏/十七絃/Pf)、ほか。

CD『こだま号で行こう！木下大輔ピアノ作品集』(Pf：堀江真理子 WWCC-7964)が『音楽現代』誌の推薦盤に選出。

現在、宇都宮大学教授、日本教育大学協会音楽部門代表。