为了改变自己内向怕生的性格，在小学四年级那年，由母亲代为报名参加了家乡德岛当地举办的卡拉OK大会，并登台演唱，由此开启了她在众人面前表演歌唱的历程。2012年5月26日，她报名参加了“KING RECORDS Presents Dream Vocal Audition”选拔活动，从超过一万名应募者中成功脱颖而出，成为所有入围者中年龄最小的一位（当时仅14岁），并荣获“Dream Vocalist loved by ヤングマガジン赏”，由此获得了从KING RECORDS正式出道的机会。2013年3月4日，她的形象首次以彩页形式刊登于《YoungMagazine》杂志。同年7月24日，她以演员身份出道，主演了电影《厕所的花子新剧场版》，同时凭借该电影的主题曲《君といた空》实现了作为歌手的正式出道。12月11日，她的第二张单曲《Winter Kiss》正式发布。进入2014年，她在3月28日加入了“徳岛ヴォルティス”足球队的专属啦啦队“BLUE SPIRIT”，并于4月6日作为“BLUE SPIRIT”的一员首次公开亮相。4月23日，第三张单曲《Diamond days ～ココロノツバサ～ / Dear my hero》发行。10月1日，第四张单曲《好きになってもいいですか？/大切なあなた》也随之推出。2015年1月，她参演了由武田梨奈主演的电视剧《和歌子酒》，该剧正式播出。5月30日，她与奥仲麻琴、谷内里早共同出演的恐怖电影《心灵写真部剧场版》上映。7月3日，她首次登上舞台，出演了音乐剧《うたかふぇ》。10月28日，她的第六张单曲《ただ、あなたのそばで / あたたかい场所》以双A面形式发售，两首歌曲分别被选用为11月播出的富士电视台电视剧《小南的迷你情人》的片尾曲，以及11月上映的电影《いしゃ先生》的主题曲，同时她本人也在该电影中饰演了女主角医生的助手一角。2016年3月5日，她出演的由水野胜主演的电影《我要复仇》上映。6月11日，她与河北麻友子共同参演的电影及电视剧《本小姐乃白鸟丽子》也与观众见面。同年6月，她还与秋月三佳、美保纯合作，出演了电影《月光》。7月13日，她的第七张单曲正式发售。7月24日，她宣布启动出道三周年纪念的首次个人巡回演出。2017年4月，她与吉泽亮、内田理央、山田裕贵一同出演了真人版电视剧《朋友游戏》。4月1日，她参演的由原菜乃华主演的电影《翩然而至》上映。同年5月，她与柳百合菜、前野朋哉合作，参演了恐怖电影《吸血鬼之夜》，并在剧中饰演名为美和的角色。6月，她参演了《朋友游戏电影版》。2018年1月15日，她参与了《人狼游戏：走失伊甸》的演出。4月7日，她与武田玲奈、小仓优香共同出演的由小说改编的电影《人狼游戏：地狱》正式公映。
上野優華的身高為159公分，體重44公斤，鞋碼尺寸是24.5公分。她的身體三圍數值分別為胸圍80公分、腰圍60公分以及臀圍79公分。在個人興趣方面，她喜愛閱讀各類書籍，也喜歡觀看輕鬆有趣的搞笑DVD。她擁有一項特別的小特技，就是能夠以極快的速度眨眼。此外，她已通過日本漢字能力檢定3級的認證。關於飲食喜好，她偏愛的食物包括鳄梨和冰淇淋；而在料理領域，她比較擅長製作日式蛋卷。她喜愛的書籍作品有椎名軽穂所著的《君に届け》、森絵都創作的《カラフル》，以及山田悠介的《アバター》。在演藝方面，她欣賞的演員包括户田惠梨香和石原里美。2022年11月1日，她透過社交網路服務（SNS）正式對外宣布了與演員北島優一結婚的喜訊。