二零一二年六月二十三日，HKT48举行了第二期候补生选拔，在最终审查的四十八名参与者中，共有三十四名获得暂定合格资格。同年九月二十三日，HKT48剧场迎来了这批新成员的首次亮相，她作为初披露的二十一名二期研究生之一正式登台。紧接着在九月三十日，HKT48研究生公演《PARTYが始まるよ》拉开序幕，在这场初日公演中，她与其余十五名成员共同演出，其中包括两名一期研究生和十四名二期研究生，由此完成了剧场出道。此后，她的演艺活动逐步展开：十月二十八日，她首次参与了综艺节目《HKTのバラエティー48》的录制；十一月二十四日，她又初次亮相于另一档节目《HKT48の课外授业》。十二月一日，她更新了个人Google+账号，开启了与粉丝的线上交流。十二月三日，她再度出演综艺节目《あるあるYY》，进一步积累了镜头经验。至十二月三十一日，她更登上了年度盛事——特别节目《2012红白》的舞台，实现了首次红白出演，为其演艺生涯增添了重要的一笔。
一月四日，成员于G+平台分享了“人生中初次尝试卷发造型”的日常动态。一月六日，在HKT48剧场举办的“谷真理佳生诞祭”活动中，她收到了来自同期好友驹田京伽亲手书写的祝福信件。一月二十五日，综艺节目“HKT48のおでかけ！”正式开播，她作为首批获选外出的十一名成员之一参与录制，这支出行队伍由六位一期生与五位二期研究生共同组成。次日，即一月二十六日，另一档番组“HaKaTa百货店 2号馆”首播，她以新进二期生的身份初次登场，在三位新成员中第二位出场，并由其中学时代的挚友、一期生中西智代梨负责介绍，两人还合作表演了一段变声特技。节目录制中，她被自称“萝莉控”的嘉宾松井玲奈选为当场最推成员，此举引发了现场热烈的反响与讨论。凭借此次被选中的经历，她创下了多项纪录：成为该环节第十三位被选中的成员（含MVP），第十二位被直接选为首推的成员，第二位被选为首推的研究生，第二位初次登场即被选中的成员，同时也是第一位被选中的非选拔成员，更是第一位初登场即被选中的研究生以及第一位初登场即被选中的非选拔成员。 一月三十日，她首次出演综艺情报节目“ドォーモ”。二月二日，特别电视剧《ツナガール ～ 明日にエール（仮）》举行试映，她由此实现了首次电视剧出演。二月三日，她首次参加了握手会活动。二月某日，她达成了个人累计参与五十场剧场公演的里程碑。同月另一日，她参与了番组“AKBingo！”的首次录制与公式照拍摄。二月十五日，特别节目“ここが変だよ！AKB48 噂の真相全て答えますSP！”播出，她作为仅有的三名HKT48代表成员之一出演，另两位分别是坐在第一排的指原莉乃，以及与她毗邻而坐、位于第三排最右侧的多田爱佳。同日，番组“HKT48のおでかけ！”第四集“糸岛半岛篇 上集”播出，她在此次外出中担任中心位置，并因此成为该节目第四位外出Center、第二位研究生外出Center、第一位非选拔成员外出Center、第一位带领团队进行远距离出游的外出Center、第一位带领“几乎全研究生阵容”（除穴井千寻外）的外出Center、第一位带领精简九人阵容的外出Center，同时也是第一位获得见证人後藤辉基“很好”评价的外出Center。二月二十二日，该节目第五集“糸岛半岛篇 下集”播出，她继续担任中心，成为节目首位连续两集担当外出Center的成员。 三月六日，番组“AKBingo！”迎来她的初次登场，她作为HKT48的三名代表之一出演，并成为HKT48首位出演该节目的非选拔成员。三月七日，她首次出演Team H的“博多レジェンド”公演。三月二十日，HKT48凭借单曲《スキ！スキ！スキップ！》实现唱片出道，她作为“うまくち姫”的一员，参与了Type B附赠曲目（M03）《今がイチバン》的演出。三月三十一日，HKT48举办了首次个别握手会，她初次出席了个握活动。四月一日晚间二十二点十分，她在G+上表明了参选“AKB48 32ndシングル选抜総选挙”的意愿（原文中“32th”为笔误，应为“32nd”）。四月五日，她在公演结束后正式提交了参选申请书。四月十二日，番组“HKT48のおでかけ！”第十二集“长崎春游篇 上集”播出，她在此次外出中被评选为第三位MVP，同时也是第一位非选拔成员MVP。四月二十七日，她首次出演演唱会“AKB48グループ临时総会 ～白黒つけようじゃないか！～ （昼公演·HKT48単独）”，并成为第一首Unit曲（M04）《渚のCHERRY》的演出成员。 六月五日，她参与了AKB48集团研究生在武道馆举行的“推しメン早い者胜ち”公演。在七月二十日举办的“AKB48 2013盛夏的巨蛋巡回〜还有许多 不得不做的事情〜”福冈巨蛋演唱会中，官方宣布了甜瓜汁单曲的选拔阵容，她首次进入选拔。十一月二日，她参与了HKT48向日葵组公演“睡衣兜风”。十一月五日，她参与了HKT48研究生公演“PARTY开始了”的千秋乐演出。十一月十七日，她参与了HKT48研究生新公演“脑内天堂”的初日公演。
在当年1月11日举办的“HKT48九州7县巡演～和可爱的孩子们一起旅行～”夜场公演中，正式宣布了她升格至新成立的Team KIV的消息。随后于2月24日举行的“AKB48集团大组阁祭”上，又公布了其移籍至SKE48 Team E的决定。4月21日，她参与了HKT48研究生公演的千秋乐演出，以此为标志正式从HKT48毕业。紧接着在5月2日，她出席了SKE48 Team E的初日公演，开启了在SKE48的新阶段。同年9月11日至16日期间，她在东京的AiiA Theater Tokyo参演了由人气漫画改编的舞台剧《AKB49～恋爱禁止条例》，并在剧中挑战饰演了一名男性角色。10月4日，她与松村香织共同参与了综艺节目《悬赏生活》的录制。而在11月2日举办的“SKE48 重温时间 最佳曲目242 2014”演唱会上，首次公开的SKE48第16张单曲《12月的袋鼠》选拔名单中，她成功入选，这也是她移籍后首次成为SKE48的选拔成员。
当年1月，谷真理佳参与了《马路须加学园4》的演出工作。随后在2月11日，于幕张展览馆举办的SKE48个别握手会活动中，正式宣布她入选为团体第17张单曲的选拔成员，这标志着她在团队中的活跃度进一步提升。到了5月21日，在“AKB48第41张单曲选拔总选举”的速报结果发表环节，谷真理佳暂列第11位，展现出强劲的支持势头。紧接着在6月6日的正式总选举中，她最终以26,051票的成绩获得第23名，不仅成功进入圈内，更成为该届总选举中首次进入圈内便取得最高排名的成员，这一成绩令人瞩目。随后在6月22日举行的SKE48 TeamE公演中，团队公布了第18张单曲的选拔名单，谷真理佳再次入选，延续了其稳定的选拔记录。7月11日，她通过Google+平台发布消息，宣布将在UC-NEXT UC Channel上推出首个个人冠名网络节目《谷真理佳之兴奋RADIO魂!!》（谷真理佳のハイテンションRADIO魂!!），这为她开拓了新的媒体表现空间。此后在8月24日，她出演了由日本电视台及HULU平台同步播出的《马路须加学园5》，进一步扩大了演艺活动的范围。截至8月31日，谷真理佳累计参与的剧场公演次数已达到250场，这一数字见证了她长期以来的努力与坚持。
二零一六年一月十一日，AKB48集团在位于东京的神田明神神社为三十二名成员举办了年度成人仪式。在本次步入成年的成员中，包含了来自SKE48的谷真理佳、小石公美子、都筑里佳、内山命、山下ゆかり（亦名山下由加里）以及高畑结希等人。随后的二月十七日，在SKE48 TeamE的专场公演中，官方宣布了第十九张单曲的选拔阵容，上述成员中有人再度入选。同年六月六日，在“AKB48第四十五张单曲选拔总选举”的票选活动中，相关成员以累计一万九千二百七十四票的成绩位列第五十五名。到了七月十日，在SKE48 TeamE的另一场公演中，第二十张单曲的选拔成员名单揭晓，部分成员再次获选。此外，在七月二十四日，作为SKE48“二次元同好会”的活跃代表，鎌田菜月、谷真理佳与一色岭奈共同出席了著名动画导演细田守的作品《穿越时空的少女》上映十周年的纪念活动，与现场观众一同回顾了这部经典动画电影走过的十年历程。
该成员于同年3月参演了电视剧《ショクバの王子様》（暂定名），随后在5月31日公布的“AKB48第9回选拔总选举”速报结果中位列第54名。至6月17日，在正式举办的“AKB48第49张单曲选拔总选举”活动中，其最终排名确定为第66名。
二零一八年六月十六日，于“第十届AKB世界选拔总选举”活动中，她最终以总计一万七千零二十七票的成绩，位列第八十九名。同年十月四日，在名古屋举办的SKE48剧场特别演出——『SKE48 10周年纪念特别公演（前编）』现场，她正式对外宣布，其个人演艺事业将交由ワタナベエンターテインメント事务所进行管理。次日，即十月五日，她再次公布了一项新的工作安排，确认将参演舞台剧作品《###BOOKTITLE_1###》，并在剧中担当重要角色，饰演性格鲜明的十条姬和。这一系列动态标志着她演艺生涯进入了新的发展阶段。
在10月24日这一天，备受瞩目的舞台剧《博多座开场20周年记念 AKB48グループ特别公演》正式拉开了帷幕，多位来自AKB48集团旗下的成员登台献艺，共同参与了这场具有特殊意义的演出活动。此次公演旨在庆祝博多座剧场开幕二十周年这一重要里程碑，通过精心编排的舞台节目，为现场观众呈现了一场融合了经典与创新的视听盛宴，不仅展现了演出者们的精湛技艺与舞台魅力，同时也进一步印证了###BOOKTITLE_1###所探讨的流行文化与社会庆典之间的深刻关联。
二零二四年一月十日，一场名为「GIRLS Reading Theater『童話シリーズ』in ASAKUSA」的特别演出于日本东京都台东区的浅草花剧场正式拉开帷幕。本次活动以朗读剧的形式呈现，聚焦于经典的童话主题，为到场观众带来了一段沉浸于故事世界的独特艺术体验。浅草花剧场作为当地具有代表性的文化场馆，为此次演出的顺利举行提供了专业的舞台与氛围，使得整个活动在浓郁的传统街区背景中更添一份生动的当代文化色彩。
在当年3月11日，该演员参与演出了名为“LIAR GAME murder mystery”的舞台作品，这是一场融合了悬疑与心理博弈元素的现场表演，其内容改编自知名作品《###BOOKTITLE_1###》中的相关情节设定，为观众呈现了一场紧张而充满反转的剧场体验。
二零二四年一月二十四日，在当天举办的「声出していこーぜ！！！」活动中，她正式宣布了将从SKE48组合毕业的决定。随后的三月三十一日，她完成了所有相关手续与活动，自此正式结束了在SKE48的成员生涯。同年七月二十七日，她以新的个人身份参与了「友人に誘われて…」节目的演出，开启了演艺事业的新阶段。
在HKT48的演出体系中，派生ユニットシングル曲研究生所呈现的「PARTYが始まるよ」公演，以其充满活力与期待感的氛围为特色。与此同时，ひまわり组带来的「パジャマドライブ」公演，则展现出更为轻松与生活化的一面。此外，研究生们演绎的「脳内パラダイス」公演，着重于表现内心世界的丰富想象与愉悦。而チームE4th所负责的「手をつなぎながら」公演，则强调团结与携手共进的温暖主题，共同构成了团队多样化的舞台面貌。