1981年1月6日、神奈川県出身。O型。2004年までは本名の菊地百合子（キクチ ユリコ）名義で活動、CMなどに出演していた。モデルから女優に転向し、1999年に新藤兼人監督作「生きたい」で映画デビュー。メキシコの鬼才アレハンドロ・ゴンサレス・イニャリトゥ監督の「バベル」（06）で日本人女優としては約50年ぶりに第79回アカデミー助演女優賞にノミネートされ、一躍国際派女優となる。以降「ブラザーズ・ブルーム」（08）、「ナイト・トーキョー・デイ」（09）など海外作品に多く出演する一方で、日本映画でも「図鑑に載ってない虫」（07）や「サイドウェイズ」（09）、「ノルウェイの森」（10）、「モテキ」（11）などで活躍。ギレルモ・デル・トロ監督のSFアクション「パシフィック・リム」（13）では主要キャラクターの森マコ役を演じ、続編「アップライジング」（18）にも同役で出演。プライベートでは、14年に俳優の染谷将太と結婚、16年に第1子を出産した。
