二零零五年三月一日，她以一名新晋模特的身份首次亮相于《Teen》杂志《Hana*chu→》的四月号，并由此成为该杂志的专属模特。与她同期展开模特生涯的还包括池田光咲、三浦萌、高桥和美、福永真梨佳以及奥谷侑加等人。同年七月十七日，她首次担任主演，出演了单元日剧《恋爱星期天》（亦称作《夏之记忆》），这标志着其演艺事业的重要开端。也在这一年，她在“杂志小姐”（Miss Magazine）评选中脱颖而出，荣获优胜奖。当时年仅十四岁的她，不仅成为Miss Magazine历史上最年轻的优胜者，同时也是首位在平成年（即一九八九年以后）出生而获此殊荣的艺人。进入二零零六年，她的演艺活动更为活跃：四月三日，由宫崎葵主演的NHK晨间剧《纯情闪耀》开始播出，她在其中参与了演出；七月五日，她与谷村美月合作，出演了由知名导演行定勋执导的剧情电影《从指尖到世界》，该片于当日正式上映；紧接着在十月十一日，她与志田未来、三浦春马等演员共同出演的情感类电视剧《14岁的妈妈》开始播映，她在剧中生动诠释了久保田恵这一角色；此外，在同一年内，由她担任主演的电视剧《东京少女东京变身少女篇》也顺利播出，进一步展现了其作为演员的多面潜力。这位不断成长的艺人便是北乃纪伊。
二零零七年，这位演员在剧情电影《幸福的餐桌》中饰演了中原佐和子这一角色，由此实现了其个人电影主演生涯的首次突破。同年一月二十七日，她以手机铃声限定发行的形式推出了芭蕾曲《樱花飞舞》（桜舞う），这一尝试标志着其演艺事业向音乐领域的初步拓展。六月三十日，她首次担纲主演了一部聚焦校园霸凌议题的电视连续剧《人生》，在剧中生动诠释了性格开朗、待人温柔体贴的女主角椎叶歩。八月二十五日，她与中村俊介、内田朝阳共同主演的电影《竞速之王》于日本公映，她在片中扮演了樱井真寻一角。九月二十九日，由她主演的一部情感短剧《连结的心~ 3个爱的故事~》正式播出。十月十日，她出演的LITTLE乐队单曲《梦惹得祸》的音乐录影带（PV）公开发售。此外，在同一年度，她还荣幸受邀担任了第八十六届日本高中足球选手权大会的应援经理人。 进入二零零八年，她凭借在电影《幸福的餐桌》中的出色表现，一举荣获第三十一届日本电影学院奖的新人演员奖以及第二十九届横滨电影节的最优秀新人奖，获得了业界的高度认可。三月二十二日，她与长岛一茂联袂主演的剧情电影《邮递员》在日本上映，她在片中塑造了海江田步美这一形象。四月二日，由她与伊藤英明、户田惠梨香、船越英一郎共同出演的电视系列剧《世界奇妙物语2008春季特别篇》于日本迎来首播。七月十二日，她参与拍摄的一部奇幻题材电影《咯咯咯的鬼太郎：千年咒歌》在日本上映，她在片中饰演了比良本枫。七月二十一日，她与织田裕二、北川景子合作主演的校园题材电视剧《太阳与海的教室》在日本首播，她在剧中成功刻画了白崎凛久这一角色。十一月十五日，她与林遣都共同主演的运动题材电影《爱与斗》在日本上映，她在片中出演了亚纪。 二零零九年二月二十一日，她与冈田将生携手主演的青春电影《前路漫漫》在日本上映，她在片中饰演了名为Hiro的角色。七月十八日，她首次涉足声优领域，为动画电影《宝可梦剧场版：阿尔宙斯 超克的时空》中的希娜一角献声配音。八月十一日，由她主演的医疗题材电视剧《救命病栋24小时第四季》在日本首播，她在剧中饰演了充满活力的实习医生鸭居千夏。 二零一零年一月十六日，她与赤西仁共同主演的爱情音乐电影《乐队时代》在日本上映，她在片中扮演了麻子。三月一日，她主演的一部微型连续剧《毕业之歌》在日本首播。三月三十日，由她主演的另一部电视剧《第八日的蝉》也于日本与观众见面。四月五日，她主演的单集剧《静物画》播出。四月十一日，她主演的一部喜剧类电视剧《社团之道》正式播出。四月二十四日，她与成海璃子联袂主演的运动题材电影《十六岁的武士道》在日本首播，她在剧中饰演了西荻早苗。八月二日，她与香里奈共同出演的一部喜剧类短剧《Sweet 9 Flowords》播出。八月十八日，由她主演的单集特别剧《恋爱的日语》播出。九月二十五日，她再次与香里奈合作，主演的剧情电影《爱情喜剧》在日本上映，她在片中饰演了凉子。十月十八日，她与竹野内丰、上户彩、松田翔太等演员共同主演的电视剧《流星》在日本首播，她在剧中饰演了冈田玛利亚。十一月一日，她主演的一部青春校园网络剧《彩虹的对面》也正式上线播出。
二零一一年初，演艺活动颇为密集。一月五日，一部由岩下志麻与她共同主演的单集特别剧《厕所女神》正式播出，她在其中担纲主角，饰演名为花菜的角色；紧接着在当月十六日，另一部由她与江口洋介、西岛秀俊联袂主演的电视剧《学校》于日本迎来首播；六天后，即一月二十二日，她与松岛菜菜子合作的喜剧电影《狗狗与你的故事》也在日本各大影院上映。进入秋季，九月二十三日，她主演的另一部单集特别剧《非关正义特别篇：双重定义》播出，此次她化身为被分配至警视厅搜查一课特殊犯系的警官望月阳。时间来到二零一二年，四月八日，她与佐藤隆太搭档出演的情感剧《埃及艳后般的女人们》开始播出，她在剧中塑造了一位年轻的护士形象，名叫岸谷葵；同年十一月三十日，她又与泷泽秀明合作，出演了一部犯罪题材的特别剧《恶党 SP》；此外，在这一年里，她还客串出演了一部深夜剧《彩色日村》，在剧中饰演了平井步梦这一角色。二零一三年，她的作品同样丰富。三月二十日，她参与拍摄的电影《儿童警察》在日本上映；五月四日，由她主演的一部电视短剧《拿着拖把的天使》播出；七月十三日，她与稻森泉、柳乐优弥、石桥莲司等人共同主演的剧情电影《长崎的天空下》登陆日本院线；八月二十四日，她与池松壮亮主演的喜剧电影《上京物语》上映，她在片中饰演了高原菜都美；十月十四日，她客串出演的电视剧《海上诊疗所》播出；十一月九日，她与竹中直人、胡兵主演的喜剧电影《雨后的夜空》在日本上映；十一月二十二日，她主演的另一部短剧《24时间女优 ~待つ女~》也与观众见面；需要特别指出的是，在同年的年初，即一月十六日，她与奥田瑛二主演的剧情电影《横滨物语》已在日本上映，她在片中成功扮演了一位孤儿少女。二零一四年伊始，一月十八日，她与田村正和、余贵美子共同出演的悬疑剧《三亿日元抢劫案》播出；二月一日，她与濑户康史主演的校园喜剧电影《我的朋友很少》在日本上映；三月二日，她与米仓凉子主演的电视剧《家政妇看见了！》开播，她在剧中饰演中村朱实；到了夏季，八月十五日，她与上川隆也、沟端淳平等演员出演的战争题材特别剧《尽全力战斗，然后活下去》播出，她饰演了一位艺妓，名叫小铃；次日，即八月十六日，她出演的恐怖题材特别剧《毛骨悚然撞鬼经15周年特别篇》播出，在剧中她诠释了看似性格阴沉的派遣职员熊谷美咲；秋季的十月十一日，她与刘智泰、伊势谷友介、车艺莲等合作出演的爱情传记电影《抒情男高音》在日本上映。二零一五年，九月十五日，她主演的一部刑事题材特别剧《Unfair特别篇：双重定义之连锁》播出，她在剧中饰演的主人公正是望月阳；十月十日，她与尾形一成、染谷将太出演的喜剧电影《老师与流浪猫》上映。二零一六年，二月二十五日，她出演的电视剧《十字路口》播出；三月九日，她还发行了个人新专辑《K》。二零一七年，四月三十日，她与三上博史、福士诚治出演的电视剧《社长室之冬：获得巨大新闻社的男人》播出；六月十七日，她出演的由水谷丰执导的电影《TAP THE LAST SHOW》上映；七月十五日，她搭档小栗旬、柳乐优弥主演的漫改剧《银魂-三叶篇-》播出，她在剧中饰演了女主角冲田三叶。二零一八年，一月三日，她主演的一部时代剧《如雾细雨》播出；五月十日，她主演的舞台剧《玩偶之家》开始公演，她饰演了女主角娜拉；七月五日，她与柄本時生主演的舞台剧《湿润的心脏》公演；十二月八日，她主演的另一部舞台剧《决定我命运的人》也进行了公演。二零一九年四月一日，她与薮宏太出演的音乐剧《春天》在东京公演，她饰演女主角真由；同月，她出演的由广濑铃主演的NHK晨间剧《夏空》播出，在剧中她饰演了弥市郎的独生女砂良；四月十四日，她与泽村一树、大地真央出演的悬疑剧《谋杀启事》播出；十一月六日，她与宫野真守、苍井翔太出演的音乐剧《西区故事》在东京举行了首演。二零二零年一月三十一日，她出演的朗读剧《青空》在东京演出；三月十五日，她与吉泽悠、市原隼人出演的运动题材剧《陪跑者》播出；九月十日，她客串出演的朝日电视台刑事剧《未解决之女：警视厅文件搜查官第二季》播出，在剧中她饰演了富野康彦的恋人杉山贵子；十月一日，她出演的另一部朝日电视台刑事剧《刑警after5》播出；十月十五日，她与铃木杏出演的舞台剧《仲夏夜之梦》公演，她在剧中饰演烹饪料理店的女儿。二零二一年一月七日，她出演的悬疑剧《你不是犯人》播出，在剧中她饰演教师泉一角；七月十日，她出演的由行定勋执导的舞台剧《左轮手枪~是谁射穿了【梵高】？~》公演，她饰演了一位试图逼近梵高与高更之谜的小提琴手；十一月五日，她出演的一部古装剧《剑树抄~光圀公和我~》播出。
在2022年2月14日，由她担任主演的爱情喜剧作品《大叔支持我的恋爱（脑内）》正式与观众见面，她在剧中精彩演绎了性格内敛的职场女性宫下茉莉一角；随后在同年3月16日，她与山崎纮菜共同主演的悬疑剧集《汝之名》迎来首播，她所塑造的病娇妹妹麻生久惠给观众留下了深刻印象；到了5月25日，她客串出演的职场题材剧集《恶女～谁说工作不酷的？～》也如期播出；7月4日，她与渡边大搭档合作的电视剧《去电影院吧！》上线，她在剧中饰演了新人经纪人中冢香织；9月22日，她客串出演的另一部电视剧《5分钟后的意外结局》播出；在12月31日，她参与出演的美食主题剧集《孤独的美食家2022除夕特别篇》播出，她成功诠释了小樽旅馆的新任老板娘小林真奈这一角色。进入2023年，1月28日她与长谷川慎共同主演的舞台剧《罗密欧与朱丽叶》正式公演；4月13日，她出演了由志田未来领衔的法庭悬疑剧《胜利的法庭式》，在剧中饰演早乙女花；4月18日，她参演的电视剧《育休刑事》播出，她饰演了春风的妻子沙树；7月13日，她与永野芽郁搭档出演的Netflix悬疑复仇剧《火烧御手洗家》上线，她在剧中扮演了协助杏子的好友克莱尔；11月3日，由她主演并改编自同名小说的剧情电影《小林》在全国影院上映。时间来到2024年，1月18日她出演的爱情题材电视剧《极限夫妇》播出，她在剧中饰演母亲亚纪；11月15日，她与本乡奏多主演的电影《巅峰之剑》上映，该片实际上早在2019年便已完成制作拍摄；而在10月7日，她参演的推理剧集《解谎侦探少女》也已播出。展望2025年，她的演艺行程依然密集：1月10日，她参演的电视剧《风之福岛》播出；2月8日，她参演的时代剧《鬼平犯科帐 老盗之梦》与观众见面；4月1日，她与樱井由纪搭档出演的漫改剧《幸福就是吃饭睡觉等待》播出，她在剧中生动饰演了生活艰辛的白领角色反桥。
出生于平成年代的北乃纪伊是一位标准的九零后，正如《开运音乐堂》主持人所评价的那样，她身上带有一种相对独立、不拘一格的个人气质。她在2005年以平面模特的身份初次亮相演艺圈，令人瞩目的是，仅仅两年之后，她便凭借在电影《幸福的餐桌》中的出色表现，一举赢得了东京体育电影大奖及日本电影学院奖的两项最佳新人荣誉。她的容貌并非那种标准化的精致美人，却拥有一张令人感到亲切舒适的面庞，给人一种温和而耐看的印象。许多人认为，随着年龄增长，她非但不会褪色，反而会愈发散发出独特而深邃的个人魅力。这位被赞誉为“越来越有味道”的演员，在2007年6月首次担纲主演了电视剧《Life》。或许是因为她身上承载了平成世代年轻人特有的某种精神特质，又或许是由于剧中角色“小步”与自身的距离并不遥远，北乃纪伊以一种充满内在张力和破坏性的表演方式，深刻诠释了这个关于校园欺凌的故事。该剧犹如一颗投入深夜档剧集市场的微型炸弹，在观众心中激起了或深或浅的持久波澜。此后，她的演艺道路愈发宽广，陆续参演了《GeGeGe的鬼太郎：千年咒歌》、《爱与斗》、《邮递员》等多部备受好评的电影作品。其中，2009年与冈田将生合作的《前路漫漫》标志着北乃纪伊演技上的又一次重要突破。她将一位高中女生在恋爱中辗转于梦想与现实之间，那种忐忑不安、犹豫彷徨又不知所措的复杂心境刻画得淋漓尽致，这部电影也因此成为她青春校园形象的一个标志性注脚。而在2010年与偶像歌手赤西仁共同出演的《乐队时代》中，她成功突破了以往不谙世事的青涩少女框架，饰演了一位因缘际会不得不担任乐队代理经纪人的女孩。这个角色终日为乐队的运营事务奔波操劳，并在过程中与乐队主唱逐渐萌生出微妙而复杂的情感纠葛。从出道算起，在短短四年时间里，她主演了五部电影和三部电视剧，凭借持续而高质量的输出，北乃纪伊已然成长为日本影坛一位不容小觑的新生代力量。