1969年鹿児島生まれ。鹿児島大学教育学部音楽科を経て、桐朋学園大学音楽学部附属指揮教室で学ぶ。1996年にはイタリア・シエナのキジアーナ音楽院でオーケストラ指揮のディプロマを取得。1997年から99年まで大阪フィルハーモニー交響楽団指揮研究員として、故朝比奈隆氏の薫陶を受ける。朝比奈氏の推薦により、1999年４月の大阪フィルハーモニー交響楽団定期演奏会で、楽壇デビュー。
　1999年文化庁派遣芸術家在外研修員に選ばれ、同年９月より１年間ウィーン国立音楽大学に留学、その後も2001年６月まで在籍。
　 2000年第12回東京国際音楽コンクール＜指揮＞優勝（第１位）と斎藤秀雄賞受賞、2001年9月第47回ブザンソン国際指揮者コンクール優勝（第１位）。以降、国内外の主要オーケストラに客演。2005年にはラ・フォル・ジュルネ音楽祭（仏・日）に参加、ロワール管（仏）、ポワトゥ・シャラント管を指揮、続いてミラノ・ジュゼッペ・ヴェルディ交響楽団（伊）への客演と立て続けにデビューを飾り、その多くは再度の客演へと発展している。
　 ドイツ・ロマン派の作品を核にしながらもレパートリーは現代作品の分野まで多岐に亘る。また、オーケストラ作品のみならず、吹奏楽作品、声楽曲、オペラへも意欲的に取り組んでいる。
　 2006年11月より、読売日本交響楽団で初めてとなる「正指揮者」に就任、これまで以上に大きな期待と注目が集まっている。
　 秋山和慶、黒岩英臣、石井調、広上淳一、チョン・ミュンフン、ユーリ・テミルカーノフ、レオポルド・ハーガー、湯浅勇治、エルヴィン・アッツェルの各氏に師事。
　2002年、出光音楽賞、渡邉曉雄音楽基金音楽賞受賞。
　デビューCD大栗裕作品集/大阪フィル（ナクソス・レーベル）は、2003年にワールド・リリースされた。