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1991年，联合白鸟靖代参演电影《Kunoichininp?ch?》踏入演艺圈。1992年，参演津岛胜执导的剧情片《Kunoichininp?-ch?II:Sei-sh?jonohih?》。1994年3月12日，大森一树执导的体育片《足球风云》在日本上映，她在片中饰演远藤一美。
1995年1月21日，联合菅野美穗主演的爱情片《大失恋》在日本上映；10月19日，永山耕三、光野道夫联合执导的爱情电视剧《恋人啊》在日本上映，她在片中饰演渡边美绪。
1996年7月1日，永山耕三、中江功联合执导的爱情电视剧《给我羽翼》在日本播出，她在剧中饰演三井麻实；9月14日，参演的科幻片《大怪兽空中决战2》在加拿大上映。
1997年1月7日，参演的喜剧片《跳跃大搜查线》在日本报出，她在片中饰演柏木雪乃；12月30日，参演的剧情片《跳跃大搜查线之岁末警戒特别篇》在日本播出，她在片中饰演柏木雪乃。
1998年6月19日，参演的喜剧片《跳跃大搜查线特别篇：夏末女警物语》在日本上映；10月16日，参演的迷你剧《跳跃大搜查线之消灭秋季犯罪特别篇》在日本上映；10月31日，参演的喜剧片《跳跃大搜查线：湾岸署史上最恶三日》在日本上映，她在片中饰演柏木雪乃。
1999年1月10日，参演仓贯健二郎执导的剧情片《上班族金太郎》；7月7日，联合深津绘里主演的剧情片《她们的时代》在日本上映，她在片中饰演太田千津；10月13日，联合草剪刚主演剧情片《相捧》，她在片中饰演丹波肇缀；11月13日，主演三池崇史执导的喜剧片《上班族金太郎》。
2000年，参演麻生学执导的惊悚片《千里眼》，她在片中饰演日本自卫队女机帅岬尾由纪；1月16日，参演生野慈朗、土井裕泰联合执导的爱情剧《美丽人生》在日本上映，她在片中饰演图书馆馆员，町田杏子的同事村田佐千绘；4月29日，参演陈以文执导，中国台湾、日本联合拍摄的动作片《想死趁现在》在台湾播出，她在片中饰演kanako；7月4日，联合中山裕介主演的喜剧片《花村大介》在日本上映，她在片中饰演高村弥生；10月9日，联合田村正和主演的家庭剧《顽固老爸》在日本上映，她在片中饰演神崎小百合。
2001年1月9日，联合友阪理惠主演的剧情电视《女主播》在日本上映，她在片中饰演大月真琴；7月1日，联合渡部笃郎主演的爱情连续剧《好想好想谈恋爱》在日本上映，她在片中饰演羽田蓝。2002年1月8日，参演木下高男、土方政人联合执导的爱情剧《初体验》在日本上映，她在片中饰演高梨真智；10月10日，联合水谷丰主演的系列刑事电视剧《相棒》在日本上映。
2003年1月7日，联合松本龟主演的家庭喜剧《婆婆大人与我》在日本上映，她在片中饰演荒卷玉代；7月19日，参演本广克行执导的动作片《跳跃大搜查线2">跳跃大搜查线2：封锁彩虹桥》在日本上映，她在片中饰演柏木雪乃。
2004年4月17日，联合内村光良主演的动作片《恋人狙击手：剧场版》在日本上映，她在片中饰演警察厅国际部的搜查员纪奈子；7月18日，参演平野俊一、山室大辅、江口洋介联合执导的悬疑剧《逃亡者》在日本上映，她在片中饰演尾崎。
2005年5月7日，联合中山裕介主演的动作片《交涉人真下正义》在日本上映，她在片中再次饰演柏木雪乃。
2007年2月9日，联合坂上香织主演的恐怖片《裂口女》在德国上映，她在片中饰演TaekoMatsuzaki；6月23日，参演三木聪执导的喜剧片《图鉴上没有的虫子》在日本上映，她在片中饰演《黑皮书》月刊的美女主编；10月15日，参演西谷弘、成田岳联合执导的悬疑剧《神探伽利略》在日本上映；11月10日，联合佐伯日菜子主演的剧情片《真·女立食师列传》在日本上映，她在片中饰演波旁之美纪。
2008年4月26日，参演富槛森执导，竹野内丰主演的剧情片《还记得那片天空》，她在片中饰演深泽雅仁的妻子深泽庆子；6月28日，参演都筑宏明执导的剧情片《狩刀者》在日本上映，她在片中饰演藤冴子；7月19日，参演中村义洋执导的喜剧片《两个穿运动服的人》在日本上映；8月9日，联合今村浩继主演动作片《H?doribenji,Mir?》在日本上映，她在片中饰演Milly；同日参演辻本贵则执导的动作片《复仇米丽》在日本上映，她在片中饰演女主角米丽；12月6日，主演押井守、深作健太联合执导的动作片《斩》在日本上映。
2009年3月29日，联合仲村亨参演剧情片《车轮滚滚》在日本上映；7月11日，参演辻本贵则执导的动作片《复仇米丽之血战》在日本上映；8月，参演马伟豪执导的动作电影《蝎子》，她在片中饰演复仇女子松本奈美；10月，联合西田敏行主演田中光敏执导的古装剧《火天之城》。
2011年，参演榊英雄执导的剧情片《番茄的水滴》在日本上映；3月11日，联合芦田爱菜主演的剧情片《再见我们的幼儿园》在日本上映；6月11日，仓科加奈主演的电影《花子的日记》在日本香川县上映，她在片中饰演花子即将离世的母亲；10月29日，联合井户田润主演喜剧片《宇宙第一管闲事大作战》；11月12日，参演园子温执导的恐怖电影《恋之罪》，她在片中饰演女刑事吉田和子。
2012年4月，参演改编自高桥留美子的真人电视剧《乱马1/2》；5月28日，联合ArioBayu主演的恐怖片《死亡矿坑》在美国上映，她在片中饰演Rie；9月7日，参演本广克行执导的警察剧《跳跃大搜查线最终篇：新的希望》在日本上映，她在片中再次饰演真下雪乃。2013年4月14日，联合新垣结衣主演的爱情剧《飞翔情报室》在日本上映。
2014年，联合栗山千明参演医疗剧《白色的光荣》第四季《螺钿迷宫》，她在剧中饰演姐妹医生。2015年5月30日，参演河濑直美执导的剧情片《澄沙之味》在日本上映；6月，联合木村拓哉参演电视剧《I'mhome》，她在剧中饰演阿香；7月9日，联合莲佛美沙子主演TBS台木九档温情日剧《37.5℃的眼泪》在日本上映，她在剧中饰演桃子的保育员前辈关惠。
2016年1月9日，参演黑崎博、Y?kiNakajima联合执导的剧情片《逃跑的女人》在日本上映，她在片中饰演40岁的女主人公梨江子；17日，联合香取慎吾主演的剧情片《家族的形式》在日本上映；2月，联合歌手藤原樱参演电视剧《情歌》；4月，联合福山雅治参演电《悦音响起》，她在片中饰演原乐队伙伴夏希；8月，联合广末凉子参演电视剧《望乡》，她在片中主演小说家桂木笙子；9月29日，参演山本大辅、渡部亮平联合执导，船越英一郎主演的黑色喜剧《黑暗中的十个女人》在日本上映，她在片中饰演戏剧女演员如野佳代。
2017年1月，联合仓科加奈主演的爱情剧《夺爱之冬》在日本上映，她在片中饰演森山信的妻子森山兰；10月12日，参演改编自井浦秀夫同名漫画的刑侦剧《刑事弓神》在日本上映，她在剧中饰演早杉千里；11月4日，参演YukihiroMorigaki执导，岸井雪乃主演的剧情片《爷爷死了》在日本上映，她在片中饰演KaoruHaruno。
2018年1月，联合龟梨和也参演复仇电视剧《最后剪辑》在剧中饰演真崎久美子；2月9日，参演森垣侑大执导的亲情片《跟爷爷说再见》；11月10日，由植田尚、YukiSaito联合执导的电视剧《绝不交给你》播出，她在剧中饰演小三多衣。
2019年7月4日，与小池彻平合作主演网络电视台AbemaTV原创日剧《夺爱之夏》，在剧中饰演厉害的女社长花园樱。
情感
2011年5月10日，水野美纪与女星友坂理惠的前夫河原雅彦曝出恋情。
2016年，水野美纪宣布与比自己小3岁的插画家、演员唐桥充在6月28日入籍结婚，二人在婚前结识交往仅有3个月，是名副其实的闪婚夫妇，年底证实怀孕。2017年7月26日，她晒出宝宝脚丫照，宣布升格当妈。