10歳のときに『ローマに咲いた恋』で声優デビュー[13]。小学校の頃のニックネームは「古ちん」[3]。関東学院六浦小学校を経て、関東学院六浦中学校[9]在学中、中学1年時の1966年にオーディションで、『海賊王子』のキッド役でアニメに初出演した[2][5][14]。中学3年生時の1968年からは、アニメ『巨人の星』で主人公の星飛雄馬役を担当[14]。また海外ドラマでも6年近くレギュラーの出演をしていていた。声優デビューしてからも、1967年の加山雄三主演映画『続・何処へ』などで子役俳優として顔出し出演を続けていた。

『巨人の星』の放送終了後の高校3年生の頃、立ち止まって考えて、受験の時期ということもあり、それまでは親の敷いたレールの上を歩いてきたが、「果たして自分自身はこの仕事が好きなのか？」と自問していたという[14]。子役から俳優への切り替えがうまくいかない先輩たちの前例も見て、少しずつ離れて芸能界を眺めてみたくなり、劇団ひまわりを退団して学業優先のためしばらく休業[14][21]。ただしレギュラーではない単発での声優の仕事は不定期で行っていた[14]。関東学院六浦高等学校から明治学院大学経済学部商学科[9]へ進学し、その卒業時期に「一生の仕事は何をしよう」と考えて「やっぱりもう１回プロとして俳優の道を目指してみたい」と思い[14]、1974年に東京俳優生活協同組合に所属した[9]。1975年、『鋼鉄ジーグ』の司馬宙役で活動を再開[22]。

1979年に『機動戦士ガンダム』でアムロ・レイ役を担当[22]。作品自体の大ヒットと共に、それまで星飛雄馬の流れを継ぐ熱血キャラクターを演じることの多かった古谷にとって、内向的な主人公のアムロは大きなターニングポイントになった。1982年からは青二プロダクションに所属[9]。1980年代・1990年代には、『ドラゴンボール』、『聖闘士星矢』、『美少女戦士セーラームーン』[注 1]など社会現象を起こした多くの作品でレギュラーを務めた。
現在まで

2000年代以降はガンダム関係の番組を中心に、バラエティ番組に顔出しで出演する機会も増加した。2012年からは『名探偵コナン』で人気キャラクターの安室透役を担当しており、2022年には同作のスピンオフ作品『名探偵コナン ゼロの日常』で14年ぶりにテレビアニメの主役を演じる。

声優アワードにおいて、2008年（第2回）に富山敬賞を、2010年（第4回）にはシナジー賞を、2019年（第13回）には助演男優賞を受賞した[23]。
人物

資格は普通自動車免許、大型二輪免許、四級アマチュア無線技士、一級小型船舶操縦士、二級海上特殊無線技士[9]。

左利き[9]。
役者としての特色

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出典検索?: "古谷徹" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2020年7月）

声種はテノール[24]（F - F〈2オクターブ〉[9]）。

声優としては、多数のアニメ、洋画、ゲーム、CDドラマに出演しており、ナレーション、ラジオのパーソナリティも務めるなど、幅広く活躍[10]。

役柄としては大ヒット作の主人公、正義感が強いヒーロー的な役を演じる[25]。

『巨人の星』では作中年齢に近い星飛雄馬を15歳の古谷が演じ、大きな反響を引き起こす[26]。