神奈川県出身。映画『生きたい』(99年)にてスクリーンデビュー。
『バベル』にてアカデミー助演女優賞を含む多数の映画賞にノミネートされる。映画『パシフィック・リム』シリーズ、『47RONIN』（13）など海外作品に主要キャストとして多数出演。『ナイト・トーキョー・デイ』（09スペイン映画/主演）『ノルウェイの森』（10/松山ケンイチ、水原希子とトリプル主演）『トレジャーハンター・クミコ』（14アメリカ映画/主演）『ラスト・サマー』（14イタリア映画/主演）で主演を務める。近作は、米国ドラマシリーズ「TOKYO VICE」、大河ドラマ「鎌倉殿の13人」、ドラマ「PICU」（CX）、ドラマ「100万回言えば良かった」（TBS）、ドラマ「生理のおじさんとその娘」（NHK）、『658km、陽子の旅』では上海国際映画祭最優秀女優賞を受賞。「侵入者たちの晩餐」（日テレ）、朝ドラ「ブギウギ」（NHK）に茨田りつ子役で出演。日本テレビ「花咲舞が黙ってない」昇仙峡玲子役で出演。国内外で活躍の場を広げる。