二零零五年十月三十日，平嶋夏海在总计七千九百二十四名参与者中脱颖而出，成功通过了AKB48创始成员的选拔，成为最终合格的二十四名成员之一；随后在同年的十二月八日，她正式登台，参与了AKB48剧场具有历史意义的首次公演，并由此成为创始队伍“元Team A”的重要成员之一。
在同年二月，隶属于该组合的成员平嶋夏海，与另外两位成员浦野一美以及渡边志穗共同接到了团队内部的工作安排调整。根据此次调整，她们三人将以支援成员的身份，被正式调配至旗下的TEAMB进行后续的活动与演出工作。这一调动旨在优化团队资源配置，并加强不同分队之间的协作与支持。
6月28日、宣布自己加入プロダクション尾木事务所
在当年1月，平嶋夏海作为「廊下奔走队」的核心队长，与同属一家事务所的多田爱佳、仲川遥香以及渡边麻友共同展开了多项演出活动，开启了团队的新阶段；随后在1月28日，廊下奔走队正式推出了首张单曲《初恋ダッシュ/青い未来》，该单曲发行后首周便取得了12888张的销量成绩，成功跻身公信榜第10名，获得了市场的积极反响；紧接着在4月22日，平嶋夏海继续以廊下奔走队的名义发行了团队的第二张单曲《Singleやる気花火》，这张单曲在首周售出12178张，位列公信榜第9名，进一步巩固了团队的人气；同年6月至7月期间，在备受关注的「AKB48第13张单曲选拔总选举」中，平嶋夏海凭借支持者的投票获得了第26名的位次，从而进入UNDER GIRLS阵容；到了8月23日，在武道馆举办的组合祭夜公演中，官方宣布重组三组体制，平嶋夏海与原B组的渡边麻友、柏木由纪一同被分配至新B组，继续开展团队活动；随后在11月11日，廊下奔走队发行了第三张单曲《シングル完璧ぐ～のね》，该单曲首周销量达到23272张，成功进入公信榜第7名，再次展现了团队持续上升的影响力。
在同年3月17日，廊下奔走队正式推出了她们的第四张单曲《 シングルアッカンベー桥》，这张单曲在发行首周便取得了27441张的销量成绩，成功登上了公信榜周榜的首位。这一成就不仅标志着廊下奔走队成为AKB48所有派生组合中首个获得Oricon周榜冠军的团体，同时也使她们自2002年迷你早安之后，时隔八年再度成为获得Oricon周榜冠军的女子偶像团体分支。随后，在同年度5月至6月期间举办的「AKB48 第17张单曲选拔总选举」中，廊下奔走队再次展现了其人气与实力，取得了第26名的位置，并由此第二次进入了UNDER GIRLS的名单。紧接着在6月30日，成员平嶋夏海继续以廊下奔走队的名义发行了第五张单曲《青春のフラッグ 》，该单曲首周销量达到39552张，位列公信榜第四名。此后在9月1日，团队又推出了第六张单曲《ギュッ》，首周销量为38021张，在公信榜上取得了第二名的佳绩。此外，在9月15日至16日期间，廊下奔走队还以Team Ogi的名义积极参与了Production尾木首次主办的Team Ogi祭活动，进一步扩大了团队的曝光与影响力。
在2月2日这一天，以廊下奔走队7的名义正式推出了他们的第七张单曲《バレンタイン キッス》，这张单曲在发行后的首周便取得了相当出色的销量成绩，共计售出95321张，并成功登上了公信榜榜单的第二位；随后在4月15日，她参与了电视剧《马路须加学园2（マジすか学园2）》的演出，并在剧中展现了自然的演技。紧接着在6月9日，AKB48正式公布了第22张单曲《今年もガチです》的选拔总选举结果，她在此次选举中再次获得了第26位的名次，这也是她第三次取得这一排名。到了8月3日，廊下奔走队7继续活跃，发行了第八张单曲《へたっぴウィンク》，该单曲首周销量达到80017张，同样位列公信榜第二位；同年10月9日，她还受邀参加了日越友好音乐祭，在活动中进行了精彩的表演，进一步促进了日本与越南之间的文化交流。
1月28日凌晨3点40分，平嶋夏海正式申请从AKB48脱退。
在当年4月7日，她正式以AKB48毕业生的身份报名参加了AKB48第32张单曲选拔总选举。随后的6月8日，于AKB48第32张单曲选拔总选举结果发表会上，她凭借总计11806张选票的成绩，在激烈的竞争中位列第62名。到了9月14日，她个人运营的“na酱尾木”博客重新恢复更新，与支持者恢复了日常的交流互动。此外，她所隶属的AKB48官方派生组合“走廊奔跑队”也于同期宣布，该组合计划于次年2月举行正式的解体仪式，结束其长期的团体活动。
宣布从所属事务所退社，并在个人博客中明确表达对事务所的感谢
二零一六年二月二十五日至二十九日期间，于日本北海道夕张市举办的“夕张国际奇幻电影节2016”上，其首次担任主演的电影《女ヒエラルキー底辺少女》正式开始了公开放映。随后在同年四月十九日，她又被宣布担任二零一六年度HEIWA宣传活动的形象大使。此外，她还以不同的团体或名义参与了多项音乐活动：例如以Undergirls名义发表了作品《抱きしめちゃいけない》，以Theater Girls名义进行演出活动，并以Future Girls名义推出了歌曲《呼び舍てファンタジー》。这些工作记录共同勾勒出她在当年于影视及音乐领域所展开的多元而活跃的事业轨迹。
二零一二年一月，AKB48成员平嶋夏海因被媒体曝光与男性友人共同饮酒的照片，其中涉及未成年人饮酒问题，随即在社会上引发了广泛的舆论争议与公众讨论。面对持续发酵的负面舆论，平嶋夏海最终于同月二十八日正式对外宣布将从AKB48组合中退出。这一事件受到了日本各大新闻媒体的密集关注与报道，不少报道在回溯事件时也提及，AKB48过往已有成员因私人照片外流或行为不当而遭到解雇的先例，使得此次事件更显突出。平嶋夏海的退团风波，不仅在当时成为娱乐界的热点话题，更被视作AKB48运营团队在成员管理与纪律约束方面的一个重要转折点。在此之后，组合运营方明显加强了对成员个人品德与日常行为的监督与管理，并以此为契机，全面修订并推行了更为细致且严格的行为规范与管理条例，以期预防类似事件的再次发生。
在teamA 1st Stage「PARTY开始了哦」公演中，她参与了星星的温度（2nd UNIT）的演出。随后，在teamA 2nd Stage「想见面」公演里，她与平嶋夏海同台表演。进入teamA 3rd Stage「为了谁」公演后，她继续积累舞台经验。在teamB 1st Stage「青春GIRLS」公演中，她展现了青春的活力，紧接着又参加了teamB 2nd Stage「想见面」公演，并在玻璃的I LOVE YOU曲目中登场。值得一提的是，在全员参加曲《裙摆飘飘》（スカひらセブン）中，她作为前线成员之一亮相，与平嶋夏海等成员共同演出。此后，她陆续参与了teamB 3rd Stage「穿着睡衣兜风」公演、teamB 4th Stage「偶像们的黎明」公演，以及THEATER G-ROSSO的「不能让梦想死去」公演。在Bye Bye Bye曲目中，她曾作为峰岸南与石田晴香的替补成员登场。最后，她还出演了teamB 5th Stage「剧场的女神」公演，并在.Locker Room Boy曲目中完成了表演。
艺人魂!ガチレース3（2007年9月28日、ABC）第58回NHK红白歌合戦（2007年12月31日、NHK综合・NHK-BShi） - 作为AKB48红白初出场。平嶋夏海AKB1时59分!（2008年2月21日 - 3月6日、日本电视台）AKB48ネ申テレビ（2008年10月12日、家庭剧场）すイエんサー（2009年11月3日・2月16日、NHK教育）第60回NHK红白歌合戦（2009年12月31日、NHK综合・NHK-BShi） - 作为AKB48红白第二次出场。AKBINGO!（2010年3月3日 - 17日、日本电视台）周刊AKB（2010年3月19日 -东京电视台）akb + 10（B组专属节目 - ske学院的前身）第61回NHK红白歌合戦（2010年12月31日、NHK综合・NHK-BShi） - 作为AKB48红白第三次出场。
《真假学园》第二季于二零一一年四月十五日在东京电视台正式播出，该剧延续了前作的风格与主线剧情，进一步展开了校园背景下的热血故事。同年九月二十九日，该系列还在HIKARI TV平台推出了一部名为《最终话短剧びみょ～》的特别短剧，作为正片结局后的延伸内容，为观众呈现了更为轻松有趣的番外情节。这两部作品共同构成了###BOOKTITLE_1###这一系列在二零一一年度的重要播出内容，吸引了众多观众的关注与讨论。
欺凌游戏2（2012年8月2日，出演 荻原裕子 ）
在神奈川县立青少年中心会馆，于2010年2月26日至28日期间，举办了名为“Arts Fusion in KANAGAWA ドリル魂平嶋夏海YOKOHAMA ガチンコ编”的演出活动。随后，在2012年10月24日至28日，于SPACE107剧场，上演了舞台剧《GO, JET!GO!GO!〜I LOVE YOUが言えなくて〜》。进入2013年，演出活动更为密集：首先在3月15日至16日，于千叶市美浜文化ホール的メインホール，呈现了以“〜美浜青春グラフィティ〜「千叶魂（CHIBA SOUL）」”为主题的表演。紧接着在同年4月25日至29日，于俳优座剧场，推出了作品《浅草あちゃらか》。此后不久，在2013年5月8日至12日，此前曾上演的剧目《GO, JET!GO!GO!〜I LOVE YOUが言えなくて〜》于SPACE107剧场进行了再度公演。这一系列演出体现了当时舞台艺术活动的活跃与延续性。
AKB48于2006年11月3日至4日举办了首次演唱会“想见你～没有柱子哦！～”，随后在2007年3月10日至4月1日期间展开了名为“春之小小全国巡演～AKB48还早得很呢！～”的巡回演出。2008年1月21日至24日，在SHIBUYA-AX举行了“AKB48请求小时歌曲排行榜Best100”演唱会，虽然现场DVD日后可能会发行，但果然还是亲临现场的感受最为珍贵。同年8月23日，在日比谷野外大音乐堂举办了“AKB48夏夜祭典”。成员平嶋夏海曾参与的“AKB48 难道这场演唱会的音源不会泄露吧？”演唱会则于2008年11月23日在NHK大厅举行。2008年12月20日，在JCB大厅举办了“年终感谢祭 来次洗牌吧，AKB！也请多关照SKE”活动。进入2009年，1月18日至21日再次于SHIBUYA-AX举办“AKB48请求小时歌曲排行榜Best100 2009”。随后在4月25日至26日于NHK大厅举行了标注为“神公演预定”的演唱会，但亦附注说明因各种情况，未必能保证成为神级演出，敬请谅解。同年8月12日，在Zepp Nagoya开始了“AKB48分身之术巡演”。紧接着在8月22日至23日，于日本武道馆举办了盛大的“AKB104成员选拔组阁祭”。9月13日，在富士急高原乐园的Sound Conifer场地举行了“Sound Conifer229 AKB48 夏日猴婆婆祭”。2010年1月21日至24日，在SHIBUYA-AX举办了与Ameba Pig联动的“AKB48请求小时歌曲排行榜Best100 2010 with 阿米巴猪”。3月24日至25日，在横滨体育馆举行了题为“AKB48满座祭希望 赞否两论”的演唱会，此次演出亦包含了SKE48与SDN48的参与。7月10日至11日，在代代木体育馆举办了名为“没有惊喜”的演唱会。作为“AKB48 AKB来了！”巡演的一环，札幌公演于2010年8月27日在Zepp Sapporo举行。最后，同年10月9日至10日，在葛西临海公园举办了“AKB48东京秋祭”，为这一系列丰富的演出活动画上了句点。
D4DJ Groovy Mix（濑户莉卡）濑户莉卡
在2005年10月，她成功通过了AKB48创始成员的严格选拔，并于同年12月8日参与了该团体具有历史意义的首次剧场公演。据悉，那场声势浩大的选拔活动总计吸引了七千九百二十四人报名参与，经过多轮筛选，最终仅有二十四位候选人脱颖而出，顺利合格，而她正是其中一员，并由此成为Team A的元老级成员之一。此后，她的演艺事业持续发展，在2015年，其发行的个人写真集《夏♥少女》获得了广泛关注与市场认可，并凭借该作品在当年的一项权威评选中，被评选为日本十大最受欢迎写真女星中的第五名，进一步奠定了她在相关领域的人气与地位。
在演员平岛夏海的职业生涯中，曾与她进行过两次或以上合作的影人包括根岸爱，双方共同参与的作品有《D4DJ First Mix》、《D4DJ Double Mix》、《D4DJ All Mix》以及《逃跑摔角手》，总计达到了四次合作。此外，她与编剧杂破业也保持着稳定的合作关系，两人在《D4DJ》系列作品中携手完成了三次创作。同时，在与知名导演水岛精二的合作中，平岛夏海同样展现了良好的默契，双方在《D4DJ》系列作品中也有过三次成功的合作经历。