小学生のときにスカウトされて芸能界入りし、ティーン向けファッション誌「ピチレモン」などのモデルを務める。2004年、三井不動産のCM「三井のリハウス」に11代目リハウスガールとして出演。ドラマ「ケータイ刑事」シリーズの第4作「ケータイ刑事 銭形零」（04）の主演を務め、劇場版2作品にも出演する。映画初主演作「天然コケッコー」（07）では、第31回日本アカデミー賞新人俳優賞など、数々の新人賞を受賞。以降、映画「うた魂♪」（08）や「きな子 見習い警察犬の物語」（10）、TVドラマ「オトメン」シリーズ（09）、「みんな！エスパーだよ！」（13）などの話題作で活躍する。是枝裕和監督の「海街diary」（15）では、綾瀬はるか、長澤まさみ、広瀬すずとともに主人公の姉妹を演じ、第39回日本アカデミー賞優秀助演女優賞を受賞した。その後の出演作に映画「22年目の告白 私が殺人犯です」（17）や、TVドラマ「架空OL日記」「東京ヴァンパイアホテル」（ともに17）などがある。
