武田梨奈自幼便展现出对空手道的浓厚兴趣，她从十岁起便开始了系统而严格的空手道训练。凭借不懈的努力和出众的天赋，她在多项重要赛事中取得了卓越的成绩，其中包括竞争激烈的日本全国防具空手道大赛，以及关东地区和神奈川县等区域级别的空手道比赛，在这些赛事中她都曾成功夺得冠军头衔，展现了其扎实的功底和强大的竞技实力。
二零零七年，武田梨奈的演艺生涯正式拉开帷幕，她通过参演一部悬疑题材的电影作品《恐怖童谣表之章》初次亮相于大众视野。次年，即二零零八年，凭借其自幼习武所练就的扎实功底与清新靓丽的个人外形，武田梨奈在一次大规模的选拔中从超过五百名练习空手道的竞争者中幸运胜出，从而获得了主演动作电影《高踢少女》的宝贵机会，这成为她事业早期的一个重要转折点。到了二零零九年，她与索尼音乐艺术家株式会社正式签约，进一步拓展了艺术道路；同年四月，她发行了个人首张音乐单曲《High Kick Girl》，以此宣告以歌手身份出道；紧接着在五月，她首次独挑大梁担任主演的动作影片《高踢少女》于日本本土院线上映。二零一零年八月二十日，她与谷内里早、松冈茉优等演员共同出演的剧情长片《少女战士传》在日本举行首映；同年十月，她在一部科幻题材的日本电视剧《古代少女队DogoonV》中饰演了专门追捕妖怪的少女角色多罗，展现了其表演的多样性。 二零一一年二月五日，武田梨奈与飞松阳菜、中达也等合作出演的动作电影《空手道少女》在日本公映，她在片中成功塑造了一位拥有高超空手道技艺的高中女生红彩夏；三月十九日，由她主演的另一部动作电影《女忍2011》也在日本首映；五月，她受邀远赴英国参加了伦敦Terracotta电影节，国际曝光度有所增加；七月，她在由刚力彩芽与福田沙纪双主演的漫画改编日剧《is上帝的恶作剧》里，饰演了性格纯粹的女学生宇佐美 はじめ；到了十月，她又与武田航平、佐藤江梨子、中村静香等人联合出演了东京电视台播出的深夜剧集[###《高踢少女》0###]。二零一二年二月十八日，她参演的喜剧电影[###《高踢少女》1###]在日本上映；同年六月，她在一部短篇日剧[###《高踢少女》2###]中扮演了周刊新潮编辑部的打工者中川铃香一角。 二零一三年一月十九日，武田梨奈主演的恐怖喜剧电影[###《高踢少女》3###]在日本上映，她凭借在此片中的出色表现，一举荣获第一届日本演员联合会颁发的最佳动作女演员奖，以及美国最大规模的类型电影节“The Fantastic Fest”授予的喜剧电影最优秀女主角奖，收获了业界的双重肯定；同年十月二十二日，她主演的剧情片[###《高踢少女》4###]在东京电影节上映，并凭借该片中的精湛演技，成功摘得第24届日本电影专业大奖的新进女优奖。二零一四年二月，武田梨奈因在一则信用卡广告中亲自表演用头撞碎十块瓦片的大胆场面而迅速获得广泛关注，知名度急剧上升；七月，根据人气漫画改编的真人版电影[###《高踢少女》5###]公布了主创阵容，她在片中饰演了电影版特有的原创角色LIL；八月三日，她主演的青春题材电影[###《高踢少女》6###]在日本上映；九月二十七日，她与花井瑠美、清野菜名、加弥乃等演员合作出演的科幻动作片[###《高踢少女》7###]在日本首映。 二零一五年一月八日，由她主演的漫画改编美食日剧[###《高踢少女》8###]在日本东京电视台播出，她在剧中生动诠释了工作态度极其认真的一丝不苟的上班族村崎和歌子；三月，武田梨奈被任命为第十届大阪亚洲电影节竞赛单元的国际评委，体现了其在国际影坛逐渐提升的影响力；五月十六日，她主演的剧情片[###《高踢少女》9###]在日本上映，她在片中扮演了原宿辖区的一位女警官横山五月；八月二十八日，她亮相第三十九届蒙特利尔国际电影节，并为她主演的温情电影《神乐》进行宣传推广；九月二十八日，她凭借在电影《神乐》和网络剧《进击的巨人：反击的狼烟》中的精彩演绎，获得了洛杉矶日本映画祭颁发的最优秀主演女优赏；十月二十四日，电影《神乐》在日本上映，该片以山梨县都留市为故事舞台，讲述了围绕日本传统曲艺“狮子神乐”展开的温馨亲情故事；此外，她还与斋藤工搭档，联合参演了日剧特别篇《毛骨悚然撞鬼经2015夏季特别篇》中的单元故事《暴风雨那日的报案》。 二零一六年四月九日，她与村井良大双主演的惊悚恐怖电影《毒虫》在日本首映，武田梨奈在片中挑战自我，饰演了一名在残酷游戏中以自身为武器奋力求生的夜总会陪酒女郎。二零二二年一月十日，她主演的电视剧《和歌子酒 第六季》正式播出。进入二零二五年，她的演艺活动依然活跃，一月八日，其主演的电视剧《和歌子酒第八季》播出；一月十七日，她参演的电影《室町无赖》上映；四月十日，她参演的电视剧《MADDER 那个事件、我就是犯人》播出；同年十月三日，她参演的另一部电影作品《六点为止 天亮之前》也如期上映。
日本女演员武田梨奈的弟弟同样活跃于演艺界，他便是男演员武田一马。在职业发展道路上，武田一马深受国际知名动作影星的影响，尤其将以中国功夫巨星成龙作为自己重要的学习榜样与职业生涯的奋斗目标。他持续钻研动作表演技艺，努力在银幕上展现出精湛的身手。因此，武田梨奈的弟弟武田一马不仅拥有家族中备受瞩目的演艺背景，更怀抱着在动作电影领域取得卓越成就的明确志向。
二零一三年四月，演员武田梨奈接受横滨市户部警察署的邀请，担任了该机构的一日警察署长，通过参与公共宣传活动，为提升市民的安全防范意识贡献了力量。同年十一月，她进一步投身于社会服务活动，在世田谷区的东京消防厅成城消防署担任了一日消防署长，期间不仅深入了解了消防工作的日常运作，还积极参与了与成城大学联合举办的防灾训练，向学生与社区居民普及了重要的灾害应对知识与应急技能。这些社会活动体现了他对公共安全事务的持续关注与积极参与。
本身便是一位空手道高手的武田梨奈，其精湛的武术功底在《进击的巨人》的真人电影改编中得到了淋漓尽致的展现，她凭借矫健的身手和充满力量的表演给观众留下了深刻印象。不仅如此，她的演技也备受专业认可，曾在美国洛杉矶日本电影节上荣膺最佳女主角大奖，这充分证明了她不仅在动作戏领域表现出色，作为一位女演员的整体演技也同样光彩夺目。因其清秀的面容与高超的空手道技艺相结合，武田梨奈在粉丝中享有“空手道美少女”的美誉，更有不少网友因其强健而优美的体态与经典游戏角色相似，而亲切地称她为“现代版春丽”。回顾其成长历程，武田梨奈最初只是一位专注于道场修炼的单纯女孩，然而通过在电影《高踢少女》拍摄期间持续不懈的刻苦练习与角色揣摩，她的技艺日益精进，对表演的掌控也越发熟练和自信，逐步成长为一位兼具实力与魅力的成熟演员。