駅伝の名⾨、佐久⻑聖⾼校出⾝。3年時は主将を務めたが、度重なる怪我により3年間満⾜に⾛れず、中学時代の⾃⾝の記録すら更新できずに卒業。⾼校卒業後、早稲⽥⼤学に進学するも箱根駅伝は⽬指さず、⾛ることを楽しみたいという想いから陸上競技同好会に所属。「10代最後の思い出づくり」にと出場した、東京・柴⼜100Kで5位⼊賞を果たし、現在のスポンサーであるコロンビアスポーツウェアにスカウトされトレイルランニングを始める。 デビュー戦となったレースでいきなり⼤会新記録で優勝を果たす。続く2戦⽬は国内で最も権威ある⼤会、「⽇本⼭岳耐久レース」で6位を⼊賞。その後数々の⼤会で優勝し、記録を更新している。
上⽥瑠偉がトレイルランニング界の脚光を浴びるきっかけとなったのが、2014年の⽇本⼭岳耐久レース。⼤会記録を18分も更新し、夢の7時間切り⽬前まで迫る⾛りで最年少優勝を果たした。2016年にはアメリカで開催された100㎞レースを⼤会新記録で優勝、世界で最も有名なトレイルランニングレース「UTMB」のCCC®101kmのカテゴリーで準優勝。スカイランニングと⾔われるより競技性が⾼く、標⾼の⾼い⼭で⾏われるジャンルのU-23世界選⼿権でも優勝を果たす。2019年にはスカイランニングの世界⼆⼤タイトルのうちの⼀つ、「Skyrunner® World Series」にてアジア⼈初となる年間王者に輝いた。