一九五九年七月十六日，古手川祐子降生于日本九州大分县大分市，她的家庭是一个普通的公司职员家庭。一九七四年，在完成中学学业之后，古手川祐子进入了县立鹤崎工业高校，就读于图案设计科，在此期间，她还曾短暂地担任过化妆品模特的工作。早在学生时代，古手川祐子就对戏剧表演艺术产生了浓厚的兴趣并深深着迷，她内心怀揣着一个美好的梦想，渴望在未来能够有机会登上舞台，亲自演绎莎士比亚经典名剧《罗密欧与朱丽叶》中那位纯洁而深情的女主角朱丽叶。
一九七六年，古手川祐子参与了佳丽宝化妆品公司与东宝艺能公司联合举办的“沙拉小姐”选美比赛，并在同年八月二日的全国总决赛中脱颖而出，荣获冠军。此后，她顺利签约东宝艺能公司，并开始为佳丽宝化妆品公司拍摄广告。就在该年十月二十三日，她与三浦友和合作出演的个人首部电影《星星与暴风雨》正式公映，标志着其银幕生涯的开启。一九七七年，古手川祐子于高中毕业后正式投身演艺事业；同年九月五日，她主演的古装剧集《幕末未来人》播出，进一步展现了她的表演潜力。次年四月三日，她出演的人物传记题材电视剧《阿贞》也与观众见面。 凭借在沙拉小姐竞选中的夺冠经历，古手川祐子获得了更多关注。一九七九年六月九日，她与大竹忍等人共同参演了由山本萨夫执导的剧情电影《啊，野麦岭》，在片中饰演女工庄司菊；随后在十月十四日，她又与渡哲也、石原裕次郎合作，出演了警匪题材剧集《西部警察》，饰演大门明子一角。一九八零年一月十八日，她与三浦友和联袂主演的都市情感剧《突如其来的明天》播出，她在剧中生动演绎了山崎阳子这一角色；同年，她还荣获了日本电影电视黄金飞翔奖的新人奖，肯定了其初露锋芒的演艺成绩。 进入一九八一年，古手川祐子于四月二十一日发行了个人首张音乐专辑《愛想笑い》，拓展了艺术领域；九月十八日，她与森昌子、田中裕子合作主演的都市情感剧《回忆制造》播出，她所饰演的吉川久美子给观众留下了深刻印象；十月二十一日，她推出了又一张专辑《水色のロマンス》；而在十一月七日，她与高仓健、倍赏千惠子共同出演的爱情电影《车站》上映，她在片中扮演山上冬子。一九八二年五月二十一日，她发行了专辑《烟草》；六月十二日，她与栗原小卷、田中好子联袂主演，由今井正执导的战争题材影片《姬百合之塔》登上银幕。 一九八三年五月二十一日，古手川祐子与佐久间良子、吉永小百合合作主演，由市川昆执导的、改编自谷崎润一郎同名小说的爱情电影《细雪》上映。她在片中成功塑造了热情奔放、勇于打破传统的莳冈妙子形象。该片作为东宝映画成立五十周年的纪念作品，更在一九八三年获得了威尼斯电影节金狮奖的提名。一九八四年一月七日，她主演的、根据夏目漱石小说《虞美人草》改编的同名电视剧播出，她饰演了藤尾一角；三月十三日，她与役所广司、中康次合作主演的古装历史人物剧《宫本武藏》播出，她在剧中诠释了阿通这一角色。 一九八五年十一月九日，她与北大路欣也合作主演的爱情片《春之钟》上映，她在片中饰演陶艺家石本八郎的女儿石本多惠。一九八六年七月十一日，她主演的都市题材剧集《女性朋友》播出，她饰演了杉田恵以子。一九八八年四月三日，古手川祐子接替星野知子，开始主持《音乐博览》节目，并一直主持到一九九五年十月一日，之后由铃木杏树接棒；同年九月二十九日，她主演的古装爱情剧《御宿翠鸟：白萩屋之月》播出，她在剧中扮演庄司るい。 一九八九年一月三十一日，她主演的、改编自川端康成小说《雪国》的同名电视剧播出，她饰演了驹子；十月七日，她与樱田淳子、高岛政宏合作主演的剧情片《落花的午后》上映。凭借在片中饰演的甲斐典子一角，她于次年获得了第十三届日本电影学院奖最佳女主角奖的提名。一九九零年一月十三日，她主演的校园剧《不良女子高中的故事》播出，她饰演了松村美铃。 一九九一年六月五日，她发行了专辑《Bｏｎｔé》；十二月二十七日，她参演了由东山纪之主演的古装爱情剧《源氏物语》，饰演光源氏的侧室明石姬；十二月三十一日，她与里见浩太朗主演的古装历史剧《风林火山》播出，她在剧中饰演武田信玄的侧室由布姬。一九九二年八月二十九日，她与真田广之合作主演的剧情片《继承杯》上映，她在片中扮演门田大作的妻子门田惠。 一九九三年七月四日，她与渡边谦、村上弘明合作主演的古装历史剧《炎立》播出，她在剧中饰演藤原经清的妻子结有。一九九四年四月十三日，古手川祐子与田村正和合作出演的侦探剧《古畑任三郎》播出，她在剧中饰演心理医生笹山アリ；十月二十二日，她与高仓健、中井贵一合作出演的古装动作片《四十七人之刺客》上映，她在片中饰演瑶泉院。一九九五年五月二十五日，她与竹胁无我合作主演的都市情感剧《妻之恋》播出。 一九九六年三月一日，古手川祐子主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子》播出，她在剧中饰演乡奈津子。一九九七年三月十四日，她主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子2》播出，她继续饰演乡奈津子这一角色。一九九八年四月二十五日，由她参与配音的动画电影《莲如物语》上映，她在片中为祐如一角献声。一九九九年，她主演了刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子3》，再度饰演乡奈津子。二零零零年，她主演了悬疑剧《古都镰仓：杀意的茶会》，饰演立木梢。 二零零一年五月十一日，古手川祐子主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子4》播出，她再次饰演乡奈津子；七月六日，她与岸谷五朗、田中邦卫合作出演的政治剧《世界最热的夏天》播出，她在剧中饰演原小姐。二零零二年六月二十一日，她主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子5》播出，继续饰演乡奈津子。二零零三年五月二十三日，她主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子6》播出，依然饰演乡奈津子；十月四日，她与泷田洋二郎、野村万斋合作出演的古装奇幻电影《阴阳师2》上映，她在片中饰演出云国的王妃月黄泉。 二零零四年十二月十八日，古手川祐子参演的、改编自宫部美幸同名小说的悬疑电影《理由》上映，她在片中饰演秋吉胜子。二零零五年四月十五日，她主演的刑侦剧《音之犯罪调查官乡奈津子7》播出，再次饰演乡奈津子。二零零六年一月十三日，她参演的剧情电视剧《夜王》播出，在剧中饰演津田；一月三十一日，她与反町隆史、佐藤江梨子合作出演的穿越题材剧集《战国自卫队：关原之战》播出，她在剧中饰演丰臣秀吉的正室高台院。二零零七年九月十六日，她出演的战争题材影片《没有出口的海》播出，在片中饰演并木光江。 二零零八年十月二十五日，古手川祐子与小池彻平、西野亮广合作出演的家庭传记电影《无家可归的中学生》上映，该片改编自作家田村裕的同名自传，她在片中饰演田村裕的母亲田村京子；十月十七日，她参演的励志剧《王牌男公关》播出，在剧中饰演宫寺丽奈。二零一零年三月二十九日，她参演的家庭情感剧《怪怪怪的妻子》播出，在剧中饰演饭田布美枝的母亲饭田都子。 二零一一年一月十二日，她参演的校园搞笑剧《美咲NO.1》播出，在剧中饰演凑佐知子；十二月二十三日，她参演的TBS电视台特别企划剧《归乡》播出，在剧中饰演神尾真次郎的亡妻神尾佐和子。二零一二年一月十五日，古手川祐子与松下奈绪、井之原快彦合作出演的家庭剧《被称为早海的日子》播出，在剧中饰演早海优梨子的婆婆早海阳子；四月六日，她参演的古装剧《向阳之树》播出，该剧改编自手冢治虫的同名漫画，她在剧中饰演手冢良庵的母亲、手冢治虫的高祖母阿中。 二零一五年四月二十二日，她出演的刑侦剧《警视厅搜查一课9系》第十季播出，在剧中饰演唐泽贵子。二零一六年四月十七日，她出演的都市喜剧《宽松世代又如何》播出，在剧中饰演麻生瞳。在此之后，古手川祐子逐渐减少了演艺活动，淡出了公众视野。
一九八零年，日本男演员田中健（本名田中研一）与女演员古手川祐子在一次滑雪旅行中相识并逐渐走近，两人由此正式确立了恋爱关系。经过数年的交往，古手川祐子与田中健于一九八六年一月二十一日在东京太子旅店公开宣布订婚消息；随后在同年的六月九日，双方在东京圣玛利亚大教堂举行了庄重的婚礼仪式。一九八七年十月二十九日，古手川祐子与田中健迎来了他们的女儿绫那的诞生。婚后，田中健依照传统入赘至古手川家，与古手川祐子的父母共同生活，然而在共同居住期间，双方尤其在女儿绫那的教育与养育方式上屡次产生意见分歧，家庭关系逐渐出现裂痕。到了一九九四年，田中健以“希望专心学习南美亚马逊地区的管乐艺术”为理由，搬离了古手川家位于世田谷区的住宅，独自租赁公寓开始分居生活。此后在一九九六年，田中健与女星野村真美之间的亲密往来被媒体曝光，引发外界关于婚外恋情的猜测与议论。最终，在一九九九年七月二十六日，田中健正式对外宣布与古手川祐子解除婚姻关系，双方所育女儿绫那的抚养权经协商判定归古手川祐子所有。
古手川祐子的妹妹古手川伸子生于1962年，也曾是一位演员。
在电影《春之钟》中，古手川祐子展现了令人印象深刻的演技，她通过镜头将东洋女性所特有的温柔与娴静诠释得淋漓尽致，那种含蓄而动人的气质深深打动了观众。当她身着传统和服登场时，其典雅端庄的美丽更是令人难以抗拒。相较于她在《细雪》中的表现，古手川祐子在本片里显得更为清丽脱俗，演技上也透露出一种更加成熟和沉稳的韵味。在影片中，她扮演了一位美术馆的女职员，角色需要向由北大路欣也饰演的馆长奉献自己，她以细腻而富有层次的表演刻画出了人物内心如秋水般表面平静、内里却蕴含炽烈情感的复杂状态，演绎得十分真挚感人。特别是那段她主动向北大路欣也求欢的戏份，古手川祐子通过微妙的表情与肢体语言，将角色内心的挣扎与渴望表现得格外精彩，给人留下深刻印象。作为一位多才多艺的艺人，古手川祐子在电影、电视剧、节目主持以及广告拍摄等各个领域都相当活跃：在《音乐博览》中，她塑造出一种优雅且富有学识的女性形象；而在许多电视广告里，她又以贴近生活的普通人形象出现，展现出亲切自然的一面，赢得了广大观众的喜爱。