一九九七年八月，时年尚幼的她便在竞争激烈的“第七届全日本国民美少女比赛”中脱颖而出，荣获审查员特别奖，由此崭露头角。两年后的一九九九年，她作为四人音乐组合Z-1的成员正式出道，开启了演艺生涯的序幕。演艺事业的转折点出现在二〇〇〇年，她通过参演电视剧《拭去泪水》首次涉足表演领域，正式开启了作为演员的旅程。次年，她在作品《3年B组金八先生第六季》中饰演了内心挣扎、患有性别焦虑症的学生鹤本直，这一富有挑战性的角色让她获得了业界与观众的广泛关注。二〇〇二年，她暂停了与Z-1相关的团体音乐活动，并于同年八月推出了个人首张单曲《Pureness》，这标志着她开始以独立歌手的身份在音乐道路上进行探索与发展。进入二〇〇三年，她的个人事业全面开花：三月，发行了首张个人录音室专辑《AYAUETO》；五月十日，主演了个人首部电影《少女杀手阿墨》，在片中饰演身手不凡的女武士阿墨，并凭借此片一举夺得第十三届日本电影评论家大奖的新人奖，以及第二十七届日本电影学院奖的优秀女演员奖和新人演员奖，获得了电影界的高度认可；同年七月，她更在电视剧《献给一个夏天的爸爸》中首次担当主演，进一步巩固了其作为演员的地位。 二〇〇四年对她而言是收获颇丰的一年。一月，她主演的电视剧《网球甜心》播出，并因此荣获第四十届日剧学院奖的女主角奖；九月，主演了该剧的特别篇《网球甜心~通往奇迹的挑战~》；十二月二十五日，主演的电影《竞赛迪纳员》上映；更值得一提的是，在同年的岁末，她登上了第五十五届NHK红白歌合战的舞台，完成了其在该国民盛事中的首次亮相。二〇〇五年，她继续在多部重要作品中担任主演：二月，主演了改编自川端康成诺贝尔文学奖获奖同名小说的电视剧《古都》，并在剧中挑战一人分饰两角；三月十二日，主演的电影续作《少女杀手阿墨2：爱与死》上映；四月，又主演了改编自浦野千贺子同名漫画的电视剧《排球女将》。 二〇〇六年，她的主演作品依然不断：二月，在电视剧《折翼的天使们》的第一部分“名媛”中担任主演；四月，主演了富士电视台的剧集《甜心空姐》，饰演空姐美咲洋子，该剧于二〇〇八年引进中国并在各大卫视播出后，获得了极佳的口碑，她也因此被广大中国观众所熟知；同年七月，主演了电视剧《下北Sundays》。二〇〇七年，她持续拓展戏路：二月，主演了改编自李香兰（山口淑子）所著《李香兰自传》的东京电视台电视剧《李香兰》，饰演传奇人物李香兰；四月，主演了改编自二〇〇一年韩国同名电视剧的日版剧集《情定大饭店》；九月，主演了TBS电视台剧集《轮违屋系里~女人们的新撰组~》；十月，在其主演的电视剧《我的野蛮老妈》中，饰演了母亲早逝、坚强独立的单亲少女川野鲇。 二〇〇八年，她继续活跃于小荧幕：四月，主演了改编自同名漫画的电视剧《热血律师》；十月，主演了爱情电视剧《公主与穷太郎》，在剧中饰演富家千金美田园爱丽丝。二〇〇九年四月，她出演了由中居正广主演的富士台电视剧《结婚万岁》；同年六月，发行了其个人的第十六张单曲《Smile for.../もう一度だけ》。二〇一〇年，她迎来了事业的又一个高峰：四月，主演的推理悬疑剧《绝对零度》开播，其首集收视率便高达百分之十八，刷新了她自《甜心空姐》之后主演日剧的首集最高收视纪录；八月，主演了爱情剧《十年后我依然爱你》；九月，主演了电视剧特别篇《爱能看见~寄宿在盲夫妻的小生命~》。同样在同年九月，日本权威的日经杂志公布了广告界身价最高的女演员榜单，她以四百四十一万日元的身价位居榜首；年底统计显示，其广告代言数量已连续三年排名第一。十月，她出演了由竹野内丰主演的电视剧《流星》，并凭借出色表现获得了第六十七届日剧学院奖的女配角奖。 二〇一一年七月，她主演了电视剧特别篇《绝对零度~未解决事件待命搜查~特别篇》以及其正剧《绝对零度～特殊犯罪潜入捜査～》。二〇一二年七月，主演了电视剧《金子美铃物语~大家都不同，大家都很好~》。二〇一三年，她有多部重要作品问世：一月，与饭岛直子共同主演了电视剧《阳光照耀的未来》；七月，在现象级电视剧《半泽直树》中饰演男主角半泽直树的妻子半泽花，该剧以极高的平均收视率成为当年全日本电视节目平均收视率的第二名；十月十二日，主演的电影《阿信》上映，她在片中饰演滨田心音的母亲；十二月十四日，主演的另一部电影《武士的菜单》上映，并因此片提名了第三十七届日本电影学院奖的最优秀女主角奖。 二〇一四年，她继续担任主演：四月，主演了电视剧《阳光照耀的未来特别篇》；七月，主演的电视剧《昼颜》凭借百分之十三点九的平均收视率获得了广泛好评。二〇一五年四月，她出演了由木村拓哉主演的电视剧《I'm Home》，在剧中饰演木村的妻子。二〇一六年四月二十三日，她首次为动画电影献声，担任了动画电影《疯狂动物城》日语版中主角兔朱迪的配音工作。二〇一七年六月十日，她与斋藤工共同主演的电影版《昼颜》正式公映。 二〇一八年，她的演艺活动依然丰富多彩：三月，与竹野内丰共同主演了东京电视台的建台纪念电视剧《午夜日志：追查消失的绑匪！第七年的真相》；四月，在动画片《名侦探柯南》的剧场版《名侦探柯南：零之执行人》中，为律师橘境子配音；八月，出演了电视剧《热爱太阳的人~1964那天的残奥会~》。二〇一九年三月二十六日，她出演了关西电视台开局六十周年特别剧《当我笑的时候》；同年，她还为电影《沉睡魔咒2》的日文版中的爱洛公主担任配音。二〇二〇年，她时隔七年再度出演TBS电视剧《半泽直树2》。二〇二一年十一月，出演了喜剧作品《隔壁的力》。进入二〇二三年，她的作品陆续推出：二月十七日，出演的电影《夏洛克的孩子们》上映；四月九日，她出演的《孤独一人——连接人与人之间的爱的故事》正式播出。根据已公布的计划，她将在二〇二四年二月九日参演电视剧《沉默的舰队 第一季：东京湾大海战》；在二〇二五年九月二十六日参演电影《沉默的舰队2》，并于同年十一月二十四日，出演的TBS综艺节目《终极出租车》播出；此外，她还计划在二〇二六年四月二十九日参演电影《坂本日常》。
女演员酒井彩名是上户彩在高中时期结识的挚友，两人在学生时代便建立了深厚的友谊。此外，becky也是她非常重要的朋友，她们从十几岁的少女时代就已相识，多年来一直保持着亲密的交往。在个人感情方面，上户彩于2003年与V6组合成员之一的森田刚开始交往，这段恋情持续了相当长的时间。直到2010年4月，上户彩才首次对外公开承认了与森田刚的恋爱关系。然而，就在同年的9月，在经历了长达八年的相处后，两人最终选择了和平分手。此后，上户彩的感情生活迎来了新的篇章，她与日本著名组合EXILE的成员HIRO（五十岚广行）相识并逐渐走近。2012年9月14日，上户彩与HIRO正式办理了结婚登记，完成了入籍手续。特别有意义的是，这一天恰好也是上户彩本人的生日，为这个喜庆的日子增添了双重的纪念意义。两人最初的邂逅可以追溯到更早的时期，当时上户彩作为Z-1成员刚刚出道，而HIRO的一位朋友正好负责指导她的舞蹈训练，这便成为了他们缘分的起点。2015年4月12日，上户彩通过所属的事务所正式向公众公布了怀孕的喜讯。随后在同年8月19日，她在东京都内的一家医院顺利诞下了第一个孩子，是一位健康的长女，当时母女二人的状态都非常良好。时间来到2019年，上户彩在6月11日再次宣布了自己怀孕的消息。紧接着在7月27日，她顺利生下了第二个孩子，这次是一位男宝宝，母子平安。2023年6月22日，上户彩又对外公布了第三个孩子出生的好消息，家庭生活幸福美满。
二零零八年十月，知名演员上户彩在东京都特别出席了名为“禁止酒后驾车TOKYO”的公众倡导活动。在活动现场，她结合自身的社会责任感与公众影响力，面向广大市民进行了深入的宣讲与呼吁，通过真诚的亲身倡议来阐述安全驾驶的重要性，以此助力营造更为文明、有序的道路交通环境，推动社会共同树立良好的行车规范与安全意识。
以国民美少女身份踏入演艺圈的上户彩，因其外貌与传奇巨星山口百惠有几分神似，自然而然地赢得了广大日本民众的喜爱与关注，此后她在电影、电视剧以及广告等多个领域全面开花，发展得可谓风生水起。上户彩身上洋溢着校园美女特有的清新气质，形象健康又充满活力，更可贵的是她内心蕴藏着一种不断进取、积极向上的蓬勃精神。与她曾在荧幕上诠释过的美空云雀相似，现实中的上户彩同样给人以清新脱俗之感，并且拥有一颗善良而美好的心灵。制作方之所以邀请上户彩担纲电视剧《古都》的主演，正是看中了她不仅性格开朗阳光，同时也具备一种内敛而深沉的“阴柔”特质，这种复杂的层次感促使剧组最终决定起用她。在电影《昼颜》中，女主角上户彩展露的笑容极具感染力，能够瞬间温暖人心，而她的哭戏也同样真挚动人，让无数观众为之潸然泪下。与电视剧中的表现相呼应，影片里也安排了许多上户彩骑着自行车飞速前行的特写镜头，她那一头长发在风中肆意飞扬的画面，充满了动感与生命力，令人过目难忘。整部影片中，她所饰演的角色经历了情感上的巨大波澜，无论是热恋时期的全情投入与甜蜜幸福，还是面对意外与悲剧时的深切悲痛与无助彷徨，乃至最终挣扎重生过程中所展现的顽强坚韧，都被她演绎得丝丝入扣、极具感染力，其精湛演技赢得了观众的一致好评。不少观众在观影后表示，完全被上户彩的表演所打动，情感上产生了强烈的共鸣，仿佛亲身跟随角色一起痛哭、一起心痛，体验了一场酣畅淋漓的情感释放。上户彩的演艺生涯通过这些作品得到了生动的记录与展现。