2015年11月30日，日本偶像团体欅坂46正式对外宣布启动追加成员招募活动，旨在组建其旗下的Under团体“平假名榉坂46”（日文原名：けやき坂46）。此次招募的申请截止日期为同年12月31日，应征资格限定为12至20岁的女性。经过选拔，共有11名应征者在けやき坂46的甄选中合格。2016年4月29日，以“平假名榉坂46候补生”身份、尚未公开姓名的18位成员开始在视频直播平台“SHOWROOM”上进行直播活动，其中加藤史帆被赋予1号编号；随后在5月8日，平假名榉坂46的最终审查环节全部结束，官方公布了合格者的对应编号；5月11日，这批通过追加募集合格的成员正式在公众面前亮相；同年7月28日，她参与了节目《けやき坂46 新メンバーSHOWROOM个别配信》的演出。根据官方信息，2019年2月11日，其所属的平假名榉坂46正式更名为“日向坂46”，并从此脱离原属的榉坂46团体，成为独立组合；2月14日，运营方宣布成员加藤史帆开始担任时尚杂志《CanCam》的专属模特；3月27日，组合更名后的首张出道单曲《キュン》正式发行。2021年2月28日，她参加了东京女孩展演（TGC）的时装走秀；4月19日，在播出的电视节目《在日向坂相会》中，正式宣布她获选为日向坂46第五张单曲《君しか勝たん》的中心成员。2022年4月1日，她参与了音乐频道“THE FIRST TAKE”的录制；5月6日，她与佐佐木久美、佐佐木美玲、富田铃花共同再次登上“THE FIRST TAKE”的舞台；5月14日，她出席了时尚盛会“Rakuten GirlsAward 2022 SPRING／SUMMER”并参与走秀；7月27日，她出演了综艺节目《家、ついて行ってイイですか？》。同年9月3日，她再度亮相于TGC的走秀舞台。2024年3月8日，她参演的电视剧《现在开始直播》开始播出。同年7月4日，另一部她参演的电视剧《彩香最爱弘子前辈》也正式播出；8月6日，其所属事务所公布了加藤史帆将从日向坂46毕业的消息。同年11月，官方宣布她将参与演出《有点心机又如何？》。12月19日，她参演的电视剧《肌肉锻炼上班族中山筋太郎圣诞快乐篇》播出。2025年1月24日，电视剧《我的心机前女友from有点心机又如何？》播出，其中有她的演出；6月26日，她参演的电视剧《彩香最爱弘子前辈第二季》播出；7月2日，电视剧《海老也想钓鲷鱼》播出，她同样参与其中；11月3日，她出演的电视剧《错的是你》正式开播；12月17日，参演的电视剧《社会性抹杀丈夫的5个方法Re:venge》播出；12月20日，电视剧《离魂，申请》播出；12月24日，电视剧《直到能弹奏德彪西》播出，这些作品中均有她的参与。
加藤史帆的性格偏向于自我步调型，习惯于按照自己的节奏来安排生活与工作，她最为擅长的运动项目是网球。她是一位地道的东京人，不仅出生于东京，也一直在东京这座城市长大成人。在饮食喜好方面，她格外偏爱各类蔬菜，同时由于视力状况不佳，日常生活中需要佩戴眼镜。高中三年的时光里，她曾在全家便利店持续打工，这段经历让她磨练出一项特别的技能——能够以极快的速度操作收银机，堪称一项“光速打收银”的特技。她的鞋码尺寸为23厘米。根据2022年4月发布的生活照及相关资讯，她曾在那段时间感染了新冠肺炎。在人际交往方面，她与同样担任《CanCam》杂志模特的山下美月私交甚笃，两人保持着非常友好的关系。