松井玲奈的演艺生涯始于2008年7月31日，当时她成功通过了SKE48第一期成员的选拔。次年3月，她与另外十六位选拔成员共同组建了Team S，正式开始了在团体中的活动。同年3月4日，她参与了AKB48单曲音乐录影带《10年樱》的拍摄工作。到了7月8日至13日期间，她凭借单曲《Maybe是借口》（《言い訳Maybe》）在首届AKB48单曲选拔总选举中获得了第29名的成绩。2010年1月，她在校园友情题材作品《真假学园》中饰演了名为“激辣”的嗜血角色，这一形象与她本人文静的气质形成了鲜明对比，展现了其演技的可塑性。6月9日，她在第二届AKB48总选举中取得了第11位，成功进入媒体组。同年9月10日，在韩国首尔汝矣岛KBS举行的2010首尔国际电视节颁奖典礼上，松井玲奈带领SKE48表演了《坚强的勇者》和《蓝天单恋》两首歌曲。 2011年6月9日，她在第三届AKB48单曲选拔总选举中名次提升至第10位。同年10月，她主演的网络剧《恋上时尚的灰姑娘》播出，在剧中她颠覆了以往清纯的形象，尝试了新的戏路。2012年2月，她入选了《google+的天空》（《ぐぐたすの空》）的选拔阵容；3月25日，在名为“业务联络，片山部长！in SSA”的演唱会上，官方宣布她移籍至Grick公司旗下。6月6日，在AKB48第四届总选举中，她以42030票再次稳居第10名。2013年4月13日，她从Team S移籍至Team E，并担任了队长的职务，肩负起更多的责任。6月8日，在第五届AKB48第22张单曲选拔总选举中，她的排名上升至第7位。 2014年2月24日，在《大组阁祭~时代在变化。但是，我们也只能奋勇前进！~》相关的48团体成员调整活动中，宣布她将兼任乃木坂46的成员。同年，她开始在一档动漫科普节目《西川贵教x松井玲奈ANIMAGA》中担任主持人之一。4月13日，她首次亮相乃木坂46的单曲握手会，并宣布将参与乃木坂46的演出活动。6月7日，在AKB48第六届总选举中，她以69790票的高票数获得了第5位的优异成绩，并在相关宣传海报中与《斩服少女》官方团队STAFF合作，扮演了角色缠流子。也是在这一年，她与远藤宪一合作，主演了剧情电影《礼物》，在片中饰演美丽的少女山根沙织，这是她首次担任电影女主角，意义非凡。 2015年4月，她为开播的电视动画《电波教师》中的主要角色鉴纯音配音，以此为契机正式以声优身份出道。3月26日，官方宣布解除她在乃木坂46的交流兼任。6月11日，她在凌晨的ANN广播节目中宣布将于同年8月末从SKE48毕业。8月30日，她举行了毕业演唱会，并于次日在SKE48剧场完成了毕业公演，自此正式从SKE48毕业。同年11月，她参与了同名漫画改编的喜剧《尼采老师》的拍摄，在剧中饰演对男主角一见钟情、反应激动的护士盐山枫。 2016年1月，她与中川翔子、竹达彩奈组成了名为“中松竹”的限定组合，并在动漫红白歌会中演唱了《天元突破》的主题曲《空色デイズ》。3月1日，她主演的喜剧《初恋艺人》首播；紧接着在3月14日，她主演的另一部喜剧《神奈川县厚木市茅崎洗衣店》播出，她还为该剧演唱了主题曲。2017年1月6日，由中井贵一主演的冒险动作剧《云雾仁左卫门3》播出，她在第三集中客串饰演了一名女间谍。4月1日，由酒井麻衣执导的剧情片《翩然而至》上映，她在片中饰演咖啡店店长RINA。4月7日，她参演的悬疑剧《百万日元的女人们》播出，饰演一位爱喝红茶的文艺少女冢本瞳。4月29日，她与清水富美加主演的喜剧片《笑脸招财猫》上映。6月10日，她与新川优爱合作主演的剧情片《女神大人》上映，在片中饰演一位企图自杀的抑郁少女。同年，她还客串出演了园子温的原创剧集《东京吸血鬼饭店》。 2018年，她参演了于十月开播的电视剧《黑色丑闻》；同年，她还在晨间剧《万福》中饰演了鹿野敏子一角。《绿色喧嚣》《绿色喧嚣》《少年的深渊》《少年的深渊》《少年的深渊》《少年的深渊》《少年的深渊》《30禁》《30禁》《30禁》《21世纪女子 reborn》《21世纪女子 reborn》《21世纪女子 reborn》《21世纪女子 reborn》《落幕了再会吧》《夜鹰的单相思》《夜鹰的单相思》《夜鹰的单相思》《夜鹰的单相思》《招笑猫》2019年2月8日，她主演的由山户结希企划的短篇集锦电影《21世纪女子》上映，她在由坂本悠花里执导的短片《reborn》中担任女主角。5月5日，她参演了MBS/TBS电视剧《都立水商!～令和～》。11月24日，她参演的为纪念富士电视台开台60周年及动画片《海螺小姐》开播50周年而制作的特别剧《矶野家的人们~ 20年后的海螺小姐~》播出。同年，她还出演了NHK晨间小说连续剧《Yell》。 2021年7月13日，她搭档二阶堂富美参演的爱情喜剧《约定的灰姑娘》在TBS电视台开播。11月26日，由她首次单独主演的电影《落幕了再会吧》上映。2022年2月5日，她客串出演的真人奇幻电影《血之友》上映，在片中饰演献血室的护士剃野素子。4月16日，她参演的电视剧《白饭修行僧》播出，在第二集中饰演山村朱里。7月7日，她参演的电视剧《Octo～感情搜查官 心野朱梨～》播出。9月1日，她参演的由荒木飞羽主演的电视剧《少年的深渊》开播，在剧中饰演令儿的班主任柴泽由里。9月16日，她搭档中岛步主演的由小说改编的电影《夜鹰的单相思》上映。 2023年1月8日，她参演的由松本润主演的NHK大河剧《怎么办家康》开播。2月3日，她搭档黑羽麻璃央、穗志萌香参演的剧情电影《生而抱歉》上映。4月1日，松井玲奈离开了所属事务所Grick，移籍至A-plus事务所。7月，她参演的漫画改编剧集《Gifted天赋异禀》播出。8月7日，她搭档三浦翔平主演的漫画改编爱情剧《软男与铁妹子》开播。9月1日，她主演的剧情电影《绿色喧嚣》上映，在片中饰演辞去演员工作后移居故乡的主角小山田响子。2024年3月8日，她参演的日本电影《黄金少年》上映。6月8日，她参演的电视剧《天赋异禀第二季》播出。7月27日，她参演的电视剧《嘲笑的淑女》播出。9月30日，她参演的NHK晨间剧《饭团》播出，在剧中饰演女主角姐姐米田步的好友相原三花。10月3日，她参演的电视剧《Octo~感情搜查官心野朱梨~第二季》播出，在剧中饰演女主角心野朱梨的姐姐心野紫织。10月11日，她参演的电影《恰恰》上映。2025年1月15日，她参演的电视剧《问题房屋》播出。3月27日，她参演的电视剧《爱我至死》播出。6月8日，她参演的电视剧《大冈越前8》播出。10月11日，她参演的电视剧《好孩子坏孩子》播出。
作为SKE48二次元同好会的创始成员之一以及第三号会员，松井玲奈后来还担任了该同好会的第四代会长。她对于迪士尼的动画角色极为熟悉，能够辨认出所有迪士尼角色，并曾坦言如果当初没有加入SKE48，自己或许会去迪士尼乐园一边打工一边寻找参与戏剧表演的机会。此外，她也是Sound Horizon乐队演出的忠实歌迷。在日常生活中以及工作场合里，松井玲奈都以特别能吃辣而闻名，即使品尝比普通辣度高出五十倍的咖喱饭，她也能面不改色地轻松享用。这一特点甚至影响了她在《马路须加学园》中所饰演角色的命名，其中“激辣”这一名字正是来源于她本人嗜辣的特质。与此同时，松井玲奈还是一位资深的铁道爱好者，经常参与各类铁道主题的综艺节目，并且是知名铁道爱好者团体“铁道Big4”的正式成员。她习惯于将列车车头的外观形容为列车的“脸”，并热衷于对其造型进行评价，这种关注列车外观的爱好使她被称为“颜铁”宅。她甚至能巧妙地将节目嘉宾的长相与不同列车的“脸”特征联系起来，展现出独特的联想能力。值得一提的是，在创刊九十周年之际，自1925年发行的《JTB时刻表》首次采用了女艺人——即松井玲奈的照片作为封面，而在相关的宣传手册中，也收录了她对多种“列车脸”所做出的个人评价与见解。
2024年1月1日，松井玲奈宣布与交往中的歌手近藤晃央结婚。
二零零九年，松井玲奈曾作为AKB48的一员，参与了在法国巴黎举办的日本博览会。随后在二零一零年六月二十日，她与中西优香、赤枝里里奈共同作为世界cosplay大会的代表，出席了上海世博会，并在日本馆的活动中现场演唱了歌曲《蓝天单恋》。到了二零一四年十二月二十二日，一项由京金尚龙成都大熊猫繁育研究基地联合策划、并与央视网携手合作的“直播中国全球大熊猫家园——明星熊猫世界巡游会”活动于东京正式启动，松井玲奈也受邀出席了此次活动，并在现场为大熊猫进行了生动的配音演绎。
松井玲奈拥有一种独特的才能，无论身处何种环境与领域，她总能淋漓尽致地展现出自身独有的魅力。在舞台剧这一与观众面对面交流的艺术形式中，她凭借细腻而富有感染力的演技，成功地将观众带入故事的情境之中，使粉丝们能够完全沉浸于剧情的发展与角色的命运里。在她首次担纲主演的电影《礼物》中，松井玲奈更是以真挚而毫不矫饰的情感表达，生动地诠释了剧中人物的内心世界，充分彰显了她与生俱来的表演天赋。表面上看，她或许给人以文静内敛的印象，但实际上她内心坚韧，拥有着不轻易动摇的毅力。她始终保持强烈的求知欲，在拍摄现场每当遇到不理解或感到好奇的环节，都会积极主动地寻求解答。在整个拍摄过程中，她始终秉持高度敬业的精神，认真对待每一个镜头与细节，无疑是一位才华出众且值得称赞的优秀演员。