菊地凛子出生于日本东京都西南部的秦野市，她在家庭中是三个兄弟姐妹里年纪最小的孩子。在十四岁那一年，菊地凛子于东京时尚文化聚集地原宿街头偶然被一位星探发现，这次相遇成为了她日后步入演艺生涯的重要契机。
菊地凛子于1981年在日本神奈川县出生，其本名为菊池百合子。她的演艺生涯始于1999年，最初以模特身份出道，随后在多部影视作品中饰演二线角色，其间也曾参与晨间剧《水姑娘》的演出。在积累了数部电视作品的经验后，她逐渐将事业重心转向大银幕，致力于电影领域的发展。2004年5月，她正式启用艺名菊地凛子。2007年，菊地凛子迎来了职业生涯的一个重要转折点，她获得了参演剧情电影《通天塔》的机会，在片中饰演聋哑高校女学生知惠子一角。其细腻而富有感染力的表演赢得了广泛认可，并因此入围第79届奥斯卡金像奖最佳女配角奖，在国际上崭露头角。《通天塔》剧照同年12月18日，她在拍摄动作电影《卡姆依外传》时不慎拉伤大腿肌肉，伤势历时两个月才完全康复，这次意外也导致她不得不退出电影《卡姆依外传》的拍摄工作。2008年4月，菊地凛子与演员加濑亮共同为押井守执导的作品《空中杀手》担任主要配音。此外，她还与蕾切尔·薇姿、亚德里安·布洛迪等国际影星合作，出演了电影《布鲁姆兄弟》。2011年，根据村上春树同名小说改编的爱情电影《挪威的森林》上映，菊地凛子在片中担纲女主角直子。2013年，她主演的科幻电影《环太平洋》于7月31日在中国内地上映；同年12月25日，她与基努·里维斯等人合作的奇幻武士电影《47浪人》在北美等地区上映。2014年，菊地凛子主演了剧情电影《宝藏猎人久美子》。2015年2月5日，她与朱丽叶·比诺什联袂主演的剧情电影《没有人喜欢黑夜》入围第65届柏林国际电影节并举行首映；5月，她与小松菜奈联合主演了悬疑剧《造梦女孩》，在剧中饰演女主角的母亲；10月24日，她友情出演了由染谷将太主演的剧情电影《亲爱的小鹿》，该片亦参加了第39届蒙特利尔世界电影节。2017年6月24日，其主演的短片电影《高跟鞋童话故事》上映，她在片中饰演一位智能机器人鞋匠；同月，菊地凛子获选成为美国电影艺术与科学学院的候选成员。2018年，她主演的由斯蒂文·S·迪奈特执导的科幻电影《环太平洋：雷霆再起》于4月13日在日本上映；4月27日，她出演的悬疑网络剧《女神探夏洛克》开播，在剧中饰演追击夏洛克的强劲对手；5月24日，她参演的HBO科幻剧《西部世界 第二季》在日本播出；10月10日，她出演的爱情剧《无法成为野兽的我们》开播，在剧中饰演热情洋溢的品牌设计师橘吴羽。2019年6月，她出演的音乐剧情电影《我们都是木头人》上映，在片中饰演郁子的母亲裕子，该片还参展了第35届圣丹斯国际电影节；9月29日，她出演的单集剧《时效警察·复活特别篇》播出，饰演怀疑美魔王虚报年龄的作家九品佛沙耶香；10月6日，她出演的WOWOW电视台制刑警剧《蝶之力学 杀人分析班》播出，在剧中饰演新角色相羽町子。2022年1月9日，她出演的大河剧《镰仓殿的13人》开播；2月4日，她出演的科幻喜剧片《大怪兽的善后处理》上映，在片中饰演与特务队敌对的国防军大佐真砂千；2月13日，她再次于WOWOW电视台制作的犯罪剧《邪神的天秤 警视厅公安分析班》中饰演相羽町子一角；4月15日，她主演的犯罪惊悚剧《东京罪恶》在日本播出，在剧中饰演游走于男性社会的记者咏美；10月10日，她出演的日本富士台医疗剧《PICU儿童重症监护室》播出，饰演北海道知事鲛岛立希。2023年2月24日，其出演的悬疑剧《如果说了100万次就好了》播出，在剧中饰演幽灵原田弥生；3月24日，其出演的单集剧《生理大叔和他的女儿》播出；7月28日，其主演的剧情电影《658公里、阳子的旅途》上映，在片中饰演梦想破灭、受挫并与世隔绝的主人公阳子；10月2日，她出演的晨间剧《布基乌基》开播，在剧中饰演以淡谷典子为原型的歌手茨田理子；11月16日，她出演的爱情喜剧片《疯狂邮轮》在Netflix上线；12月21日，她凭借电影《658公里、阳子的旅途》入围第78届日本每日电影奖最佳女主角奖。2024年1月3日，其主演的电视剧《入侵者们的晚餐》播出；1月24日，发布了她在晨间剧《布基乌基》中饰演的角色所演唱的歌曲《离别的蓝调》和《雨中的蓝调》；2月8日，她主演的犯罪惊悚剧《东京罪恶第二季》播出，继续饰演记者咏美一角；4月13日，她出演的职场剧《花咲舞无法沉默》播出，在剧中饰演昇仙峡玲子；5月31日，她凭借电影《658公里、阳子的旅途》获得第33届日本电影专业大奖最佳女演员奖；6月27日，她客串出演的晨间剧《如虎添翼》播出，以《布基乌基》中的歌手角色茨田理子身份登场；9月20日，她出演的悬疑剧情电影《那个人消失了》上映；10月28日，她担任第37届东京国际电影节的领航员。2025年1月12日，她出演的电视剧《热点》播出；4月25日，她出演的漫改电影《派对咖孔明》上映，在片中饰演KEY TIME的部长铃木艾维尔；10月1日，她参演的电视剧《倘若这世界是舞台，后台又在何处？》播出。同年12月24日，她主演的电视剧《谎言是谎言而谎言就是谎言》率先上线流媒体平台，并定于2026年1月11日起在富士电视台开启地面波播出。
在2009年的年末，日本演员菊地凛子结识了来自美国的著名导演斯派克·琼斯，两人很快便坠入爱河，开始了一段备受关注的恋情，然而这段关系并未长久维持，最终于2011年画上了句号。随后，在2015年1月1日，菊地凛子通过公开渠道宣布了自己与同为演员的染谷将太正式完成婚姻登记的消息，标志着人生新阶段的开始。进入2016年，她在5月7日对外透露了自己已怀孕五个月的喜讯，并于同年10月8日顺利迎来了第一个孩子的降生。家庭生活继续洋溢着幸福，2018年12月16日，菊地凛子再次公开宣布自己怀上了第二个孩子；紧接着在2019年3月31日，她高兴地告知公众第二个孩子已平安健康地来到这个世界，使得家庭更加圆满。
在电影《通天塔》中，菊地凛子所塑造的聋哑高校女学生知惠子这一角色，因其坎坷的命运与复杂的内心世界而给观众留下了极为深刻的印象。这个角色自幼承受着天生残障带来的种种不便与社会歧视，又亲眼目睹了母亲自杀的悲剧，同时还与父亲长期处于一种疏离而紧张的关系之中，这些沉重的经历让她内心积压了无数难以言说的悲苦与愤懑。菊地凛子通过极其细腻且富有层次的表演，将角色内心深处这些汹涌而压抑的情感展现得淋漓尽致，其表演在平静中蕴含着巨大的张力，最终以一种极具爆发力的方式呈现出来，赢得了众多影评人的高度评价与赞赏。美国颇具影响力的综艺周报《Variety》更是对她给予了极高肯定，将她列为2007年度最受瞩目的十大演员之一，这无疑是对其演技的国际性认可。在成功入围奥斯卡奖项之后，菊地凛子迅速跃升为国际影坛备受瞩目的知名演员，这不仅为她带来了业界专业人士的广泛赞誉，其人气的急剧攀升也为她的职业生涯带来了实质性的转变。她所获得的工作邀约显著增加，戏路也随之拓宽，同时，其商业价值亦水涨船高，广告代言的身价出现了大幅度的上涨，迎来了事业上的一个高峰。