绫濑遥出生于日本广岛县的一个农民家庭，小时候是个活泼可爱的孩子，喜欢跟哥哥一起去田野玩耍，跳进河里抓螃蟹，是别人眼中的“野孩子”。
16岁以前，她并没有想过要成为演员，高一的时候，一次偶然的机会改变了她的一生。她陪朋友一起参加了日本新秀甄选活动意外被选上，当时她又开心又纠结，如果将来要进入艺能界，这意味着要离开家乡去东京发展，为此她考虑了很久，慎重考虑后她退学去了东京。
来到东京后，她一边念高中，一边开启自己的演艺事业，凭借电视剧《金田一少年之事件簿》正式出道，出道早期她知名度较低，能够获得的工作机会很少，当时她给自己三年时间，如果没有成名就回广岛。
2004年，绫濑遥遇到了自己的人生转折，她参加了电视台新剧《在世界中心呼叫爱》的演员甄选活动，从七百多名候选人中拿到身患白血病的“广濑亚纪”这一角色，为了演好这部戏，她减掉7公斤体重，原本的长发也被剃成了光头。这部剧播出后爆红，绫濑遥演技大获认可，凭借该角色她获得了第42届日剧学院赏最佳女配角奖。
有了一定的人气后，她资源越来越好，事业发展的道路似乎也顺利了起来，这个时期她拍摄了颜值巅峰之作《白夜行》，剧中她出演了一生都在掩饰内心，从不以真面目示人，为达目的，可以无底线伤害身边的人的“唐泽雪穗”。除此之外，她还跨界进入乐坛，发行首张单曲《Period》，该单曲销量登上Oricon公信榜的第8位。
2008年，绫濑遥主演了韩国导演郭在容执导的科幻电影《我的机器人女友》上映，该影片在中韩上映后都创下超高票房，2009年电影引进中国，国内的大部分观众也是因为这部电影而认识绫濑遥的。
此后她进入事业巅峰期，获奖作品也越来越多，09年凭借日剧《仁医》获得桥田赏新人奖，10年凭借电影《巨乳排球》获得日本电影蓝丝带赏最佳女主角奖，15年凭借电影《海街日记》获得TAMA电影奖最佳女主角，17年凭借日剧《精灵守护者》JAPAN ACTION AWARDS 最佳优秀女演员。
绫濑遥获奖作品远不止以上提到的，而且目前她仍以“日剧女王”身份活跃于日本艺能界，相信未来她还能给大家带来更多更好的作品。