ジャニーズ事務所所属。
嵐のメンバーとして1999年「A・RA・SHI」でCDデビュー。「VS嵐」（フジテレビ系）、「嵐にしやがれ」（日本テレビ系）にレギュラー出演中。
俳優として「先に生まれただけの僕」（2017年日本テレビ系）、映画「神様のカルテ」（2011年）、「神様のカルテ２」（2014年）など出演作多数。ほか、ニュースキャスターとして「news zero」（日本テレビ系）の月曜日にレギュラー出演中。
「ラグビーワールドカップ2019日本大会」（日本テレビ系中継番組）のスペシャルサポーターに就任し、嵐としてはおよそ1年振り、通算57枚目の最新シングルCD「BRAVE」をリリース。ラグビー2019イメージソング（日本テレビ系）として、大会を盛り上げた。また嵐はNHK東京2020オリンピック・パラリンピック放送スペシャルナビゲーターに就任、個人としては「第70回NHK紅白歌合戦」でも白組司会を2年連続で務めることが決定している。

2005年、山口百恵トリビュート・ミュージカル「プレイバック part2〜屋上の天使」で応募総数9,621名のオーディションを勝ち抜き、主役の座を射止め女優デビュー。以降、舞台から映像まで幅広い作品で活躍。
2007〜2012年まで、舞台「ピーターパン」で8代目ピーターパンを務めた。2016年には、NHK連続テレビ小説「とと姉ちゃん」でヒロインに抜擢され、ドラマ初主演。 また同年、第40回日本アカデミー賞新人俳優賞、第41回エランドール賞新人賞、第25回橋田賞、第26回日本映画批評家大賞新人女優賞など多くの賞を受賞した。
本年2019年は、1月TBS系連続ドラマ「メゾン・ド・ポリス」、4月13日公演開始の舞台「奇跡の人」で主演を務めた。また、放送中ドラマ『同期のサクラ』でも主演を務めている。また、「ヲタクに恋は難しい」(2020年)の公開が控えている。