蒼井優，日本大學藝術系戲劇表演專業畢業。1999年，出演音樂劇《安妮》，萬名候選中，她脫穎而出，被選中出演波麗一角。后來她又被選為三井不動產的少女代言人，開始受到廣泛關注。
2001年，9月與宮崎葵合作主演鹽田明彥執導的劇情影片《害蟲》，飾演Natsuko；同年，再與葵合主演青春愛情片《藍與白形成的蔚藍色》；因具有獨特的清新氣質的她，被巖井俊二導演安排出演驚悚犯罪電影《關于莉莉周的一切》中飾演一位被強迫援助交際的少女。
2004年，與鈴木杏主演巖井俊導演的青春喜劇片《花與愛麗絲》大受好評，并榮獲第14屆日本電影專業獎最佳女主角獎，在韓國倍受歡迎而積攢了大量人氣。
2006年，10月與市原隼人、上野樹里合作出演愛情電影《彩虹女神》，飾演佐藤加奈；同年，擔任邁克爾·艾里亞斯導演的動畫電影《惡童》的主要角色配音；9月，與松雪泰子合作出演由韓裔日本導演李相執導改編自真實故事劇情片《扶?；ㄅⅰ?，飾演谷川紀美子，憑在片中出色的演技，而廣受各界好評，并獲得了2007年的第30屆日本電影學院獎最佳女配角和最佳新人獎。
2007年，與小田切讓合作主演奇幻影片《蟲師》，4月24日在第20屆DVD資料大獎中獲得了最佳藝人獎；同年，與內田有紀等演員合作出演電影《歡迎來到隔離病房》，在片中飾演有厭食癥患者美紀。
2008年，1月主演劇情片《蒼井優X4個謊言》，該劇總12集共4個故事，分別由四名編劇操刀，所有故事獨立成立且蒼井優要在每個故事中扮演不同的人物；同年，出演愛情喜影片《不要嘲笑我們的性》，飾演小遠；4月，在喜劇電視劇《料理仙姬》中主演一升庵的女老板半田仙；7月，主演喜劇影片《百萬元與苦蟲女》她飾演一位“賺夠一百萬就離開”的平凡女孩，笑顏中帶著些許苦澀，獨身前往海邊、深山、城市，遇見很多人經歷很多事，最終解開心中的困惑，得到成長。；8月，出演由法日韓三方共同合作的喜劇奇幻電影《東京!Tokyo!》。
2009年，為動畫電影《小池與我》中虛擬小寵物“小池”配音。2010年1月，出演劇情片《弟弟》，飾演高野小春；同年，參演以“日本女性之美”為主題的愛情電影《花》；10月，與岡田將生合作主演古裝愛情影片《雷櫻》，飾演雷；同年，與木村拓哉擔任動畫電影《紅線》的主要角色配音。
2011年，與江口洋介主演愛情喜劇電影《街角洋果子店》；3月31日，與妻夫木聰首次合作主演舞臺劇《向南方》導演是舞臺劇作家野田秀樹；9月15日，參演巖井俊執導、凱文·席格斯主演的劇情影片《吸血鬼》，扮演一名留學生MINA，影片是以加拿大為舞臺背景拍攝的純愛物語；10月15日，主演小松真弓執導的劇情影片《偶然》中扮演的主人公在美麗的愛爾蘭旅行途中，與各種“偶然”相遇，在各種故事中聽憑命運的安排，邁向前方的路。
2012年，出演由佐藤健主演、改編自同名人氣漫畫的電影《浪客劍心》，在片子中扮演高荷惠一角。2013年1月，與妻夫木聰等演員合作主演山田洋次執導的家庭影片《東京家族》，該片翻拍自1953年版小津安二郎導演的電影《東京物語》；并獲得了2014年的第37屆日本電影學院獎和第8屆亞洲電影大獎的佳女配角獎的提名。
2014年，與妻夫木聰、瑛太等演員合作出演家庭劇《年輕人們2014》；與松山健一主演劇情影片《背負春天》。2015年2月，搭檔鈴木杏為動畫電影《花與愛麗絲殺人事件》配音；3月，參演堺雅人主演的醫療情感電視劇《Dr.倫太郎》，飾演讓倫太郎陷入愛戀的新橋NO.1“藝妓”相澤明良。
2016年，3月與橋爪功、吉行和子、妻夫木聰等演員合作主演家庭喜劇影片《家族之苦》，是一部以結婚五十年的老夫妻離婚騷動為主線，描寫家人因為他們而困惑的現代喜??；同年，與浦井健治主演舞臺劇《可憐她是個娼婦》，于6月8日至26日在東京新國立劇場中劇場上演；9月，與小田切讓合作主演劇情影片《跨越柵欄》；12月，主演懸疑影片《安曇春子下落不明》，劇情使用時間交錯起來的表達方式，描繪了現代女性的生存現狀。
2017年，與洼田正孝，清水富美加等演員合作出演漫畫改編的真人版電影《東京食尸鬼》，飾演一位兇殘的女食尸鬼神代利世，這個反派角色，和她以往的文藝女青年形象也有很大不同；夏季，再度出演由山田洋次執導的家庭喜劇電影《家族之苦》的續集，影片主題從熟年離婚變成了“無緣社會”；10月14日，出演的由櫻井翔主演的電視劇《不過是先出生的我》播出；10月28日，主演的影片《她不知道名字的那些鳥兒》上映，憑借該片獲得第42屆報知電影獎最佳女主角、第91屆日本電影旬報獎最佳女主角。
2018年，4月出演群星爵士組合首張專輯MV《化妝室》；9月7日，她與池松壯亮共同主演的電影《斬、》上映。
2019年，5月31日其出演的由中野量太執導的電影《漫長的告別》上映；5月17日，她擔任配音的動畫電影《企鵝公路》上映；6月7日，她參與配音的長篇動畫電影《海獸之子》上映；同年，與池松壯亮共同主演電影《從宮本到你》。
2020年，1月24日她與高橋一生合作主演的電影《浪漫娃娃》上映；同年，其主演的由黑澤清執導的NHK電視臺特別劇《特工之妻》播出。
漫長的告別2019-05-31 飾演芙美 導演中野量太 主演山崎努，竹內結子
浪漫娃娃2019 飾演園子 導演棚田由紀 主演高橋一生
從宮本到你2019 飾演中野靖子 導演真利子哲也 主演池松壯亮
斬、2018-11-24 飾演農家的女兒 導演冢本晉也 主演池松壯亮
她不知道名字的那些鳥兒2017-10-28 飾演北原十和子 導演白石和彌 主演阿部隆史，松坂桃李，竹野內豐
戀愛回旋2017-10-21 飾演楊 導演石川淳一 主演新垣結衣
家族之苦2 2017-05-27 飾演間宮憲子 導演山田洋次 主演橋爪功，吉行和子，妻夫木聰
東京食尸鬼2017 飾演神代利世 導演荻原健太郎 主演洼田正孝，清水富美加
安曇春子下落不明2016-12-03 飾演安曇春子（主演） 導演松居大悟 主演高畑充希
跨越柵欄2016-09-17 飾演田村聰 導演山下敦弘 主演小田切讓，松田翔太
家族之苦2016-02-11 飾演間宮憲子 導演山田洋次 主演橋爪功，妻夫木聰
美の巨人たちSP フランス?ロワール“古城めぐり”～愛と野望に彩られた究極の美～2015-11-21 飾演自己（紀錄片）
岸邊之旅2015-10-01 飾演松琦朋子 導演黑澤清 主演深津繪里， 淺野忠信
巖井俊二的電影研究室2015-01-08 飾演自己（紀錄片） 導演巖井俊二
浪客劍心：京都大火篇2014-08-01 飾演高荷惠 導演大友啟史 主演佐藤健
五右衛門搖滾3：三浦春馬篇2014-03-29 導演中島かずき 主演三浦春馬，古田新太
東京家族2013-01-19 飾演間宮紀子 導演山田洋次 主演橋爪功，吉行和子，妻夫木聰
浪客劍心2012-08-25 飾演高荷惠 導演大友啟史 主演佐藤健，武井咲
偶然2011-10-15 飾演東方女孩（主演） 導演小松真弓 主演森山開次
街角洋果子店2011-02-11 飾演臼場夏目（主演） 導演深川榮洋
吸血鬼2011 飾演Mina 導演巖井俊二 主演凱文·席格斯
雷櫻2010-10-22 飾演游（主演） 導演廣木隆一 主演岡田將生
戀戀凡花2010-06-12 飾演少女 凜 導演小泉德宏 主演鈴木京香，竹內結子
交響情人夢最終樂章 后篇 2010-04-19 飾演配音 導演川村泰祐 主演上野樹里，玉木宏
弟弟2010-01-30 飾演小春 導演山田洋次 主演吉永小百合， 笑福亭鶴瓶
小池和我2009-06-20 飾演小池（配音） 導演大岡俊彥 主演深澤嵐
夏威夷男孩2009-03-14 飾演岡田將生女友（客串） 導演真田敦 主演岡田將生，倍賞千惠子
東京御宅2008-08-16 飾演（主演） 導演奉俊昊
百萬元與苦蟲女2008-07-19 飾演佐藤鈴子（主演） 導演棚田由紀 主演森山未來
留給明天的遺書2008-02-01 飾演守部和子 導演小泉堯史 主演藤田真
不要嘲笑我們的性2008-01-19 飾演小遠 導演井口奈己 主演永作博美，松山健一
歡迎來到隔離病房2007-10-20 飾演美紀 導演松尾鈴木 主演內田有紀
惡童2006-12-23 飾演小白（配音） 導演邁克爾·艾里亞斯 主演二宮和也
扶?；ㄅ?006-09-23 飾演谷川紀美子（主演） 導演李相日 主演松雪泰子
風味絕佳2006-09-16 飾演最后一幕的聲音演出 導演水橋文美江 主演柳樂優彌，澤尻英龍華，陳柏霖
情熱大陸 蒼井優篇2006-9-10 飾演自己（紀錄片）
蜂蜜與四葉草2006-07-22 飾演花本葉久美 導演高田雅博 主演櫻井翔
男人們的大和2005-12-17 飾演野崎妙子 導演佐藤純彌 主演反町隆史，中村獅童
變身2005-11-19 飾演葉村惠 導演吉田敦子 主演玉木宏
星星少年2005-09-23 飾演村上繪美 導演大森壽美男 主演柳樂優彌
二十四只眼睛2005-08-02 飾演片桐 導演木下惠介 主演黑木瞳，渡部篤郎，小栗旬
烏龜游泳意外迅速2005-07-02 飾演扇谷孔雀 導演三木聰 主演上野樹里
天國的來信2005-05-28 飾演安里風希（主演） 導演龍宮的來信 主演平良進，南果歩
鐵人28號 真人版2005-03-19 飾演立花真美（主演） 導演冨樫森 主演池松壯亮
剎那に似てせつなく2005-03-16 飾演（主演） 導演豬崎宣昭 主演片平なぎさ
呪戒2005-02-19 飾演晴美 導演高木裕治 ?主演金子昇
海貓2004-11-13 飾演野田美哉 導演森田芳光 主演伊東美咲， 佐藤浩市
七子和七生2004-10-09 飾演里村七子（主演） 導演相良敦子 主演知念侑李
世界奇妙物語 04秋之特別篇2004-09-02 導演君冢良一 ?主演筱原涼子
花與愛麗絲2004-03-13 飾演有棲川徹子 愛麗絲（主演） 導演巖井俊二 主演鈴木杏
MASK DE 412004 飾演倉持ハルカ 導演村本天志 主演筒井真理子
羽柴家的1980年2003-12-06 飾演羽柴リカ 導演小林一三 主演友阪理惠
偶遇極惡少年2003-09-13 飾演原田的女朋友 導演具光然 主演池內博之，中島美嘉
回憶錄2003 飾演サユリ（主演） 導演洼田崇 主演小林俊
害蟲2002-03-16 飾演山岡夏子 導演清野彌生 主演宮崎葵
走れ！ケッタマシン～ウエディング狂騒曲～2002 飾演榊原幸子
藍與白形成的蔚藍色2001-12-01 飾演椎名かすみ 導演櫻井剛 主演宮崎葵，小栗旬
關于莉莉周的一切2001-10-06 飾演津田詩織 導演巖井俊二 主演市原隼人
蟲師2007-03-24 飾演淡幽 導演大友克洋 主演小田切讓，江角真紀子
彩虹女神 2006-10-28 飾演佐藤加奈 導演熊澤尚人 主演市原隼人，上野樹里
特工之妻2020 導演黑澤清
不過是先出生的我2017-10-14 飾演真柴千尋 主演櫻井翔
偵探物語2017-07-14 飾演河合節子 主演瑛太
Dr.倫太郎2015-04-15 飾演夢乃 導演水田伸生 主演堺雅人
年輕人們20142014-07-09 飾演澤邊梓 導演武藤將吾 主演妻夫木聰，瑛太，長澤雅美
神探伽利略22013-06-03 飾演神原敦子(第8話) 導演西谷弘 主演福山雅治，吉高由里子，渡邊一系
最遠的銀河2013-02-02 飾演清家茜 導演龍居由佳里 主演三浦友和，伊藤英明
贖罪2012-01-08 飾演菊池紗英 導演黑澤清 主演小泉今日子
自戀刑事2010-07-09 飾演小沼節子(第2話) 導演宮藤官九郎 主演長瀨智也，生田斗真
龍馬傳2010-01-03 飾演阿元 導演福田靖 主演福山雅治，香川照之
料理仙姬2008-04-22 飾演半田仙（主演） 導演南云圣一 主演內博貴，向井理
蒼井優X4個謊言2008-01-30 飾演千夏，真琴，梅子，鈴子（主演） 導演山下敦弘 主演加瀨亮
五島醫生診療所2006-10-12 飾演仲依美奈 導演中江功 主演吉岡秀隆，柴崎幸
虎與龍2005-04-15 飾演麗莎 導演金子文紀 主演長瀨智也
一番大切なデート 東京の空?上海の夢2004-08-09 導演高成麻畝子 主演永作博美
世界奇妙物語“來自過去的日記”2004 飾演北嶋ゆりえ
14個月妻子變回了兒童2003-07-07 飾演五十嵐裕子 導演山本和夫等主演高岡早紀，中村俊介
演技者 瘋狂處女路2003-04-08 主演山下智久
高校教師20032003-01-10 導演鴨下信一 主演藤木直人
新高校教師2003-01-01 飾演江澤真美 導演鴨下信一 主演上戶彩
2008年11月2日，擔任日本賽馬的天皇獎頒獎嘉賓。2011年10月，蒼井優為小林正樹導演的賑災紀錄片《加油扶桑花女孩》配音，10月29日在日本全國22塊大銀幕公映。蒼井優表示將把參演該片的所有酬金，無償捐給日本大地震重災區福島縣的磐城市，祝福當地災民早日重建家園。2015年3月2日，出席了東京都內舉行的“磐城市旅游觀光復興活動”，出任磐城市觀光大使。
2014 ? ?第37屆 ? ?最佳女配角 ? ?《東京家族》 ? ?（提名）
2011 ? ?第34屆 ? ?最佳女配角 ? ?《弟弟》 ? ?（提名）
2007 ? ?第30屆 ? ?最佳新人獎 ? ?《扶桑花女孩》 ? ? （獲獎）
2007 ? ?第30屆 ? ?最佳女配角 ? ?《扶?；ㄅⅰ?? ?（獲獎）
2007 ? ?第30屆 ? ?最佳女配角 ? ?《男人們的大和》 ? ?（提名）
2018 ? ?第12屆亞洲電影大獎最佳女主角獎 ? ? 她不知道名字的那些鳥兒 ? ?（提名）
2014 ? ?第8屆 ? ?最佳女配角 ? ?《東京家族》 ? ?（提名）
2011 ? ?第5屆 ? ?最佳女配角 ? ?《弟弟》 ? ?（提名）
2009 ? ?第3屆 ? ?最佳女配角 ? ?《不要嘲笑我們的性》 ? ?（提名）
2014 ? ?第1屆 ? ?最受關注的女演員 ? ?（提名）
2006 ? ?第31屆 ? ?最佳女配角 ? ?《扶桑花女孩》 ? ?（獲獎）
2012 ? ?日本最受歡迎女優Top20-第11名 ? ?（獲獎）
2006 ? ?DVD&錄像大賞最佳女演員賞 ? ?（獲獎）
2007 ? ?第53屆 ? ?最佳女配角 ? ?《五島醫生診療所》 ? ?（提名）
2017 ? ?第42屆 ? ?最佳女主角 ? ?她不知道名字的那些鳥兒 ? ? （獲獎）
2018 ? ?第91屆 ? ?最佳女主角 ? ?她不知道名字的那些鳥兒 ? ?（獲獎）
蒼井優是日本電影年輕女演員中演技派的佼佼者，她生來便帶著光芒。她是巖井俊二導演的愛將，是日系小清新鼻祖、麗脫俗優雅可人?！蛾P于莉莉周的一切》中，她還只是一顆弱不禁風的小嫩芽，來到《花與愛麗絲》，19歲的少女卻如同迎著寒風綻放的花朵，堅毅果敢美麗。（中國青年網、《深圳新聞》、新浪網、時光網評）
蒼井優個性謙遜靦腆，但在表演方面可塑性極強，在多部影片中的磨練讓她擁有了獨特的風格。她沒有歐美明星那樣驚艷的面容，也沒有魔鬼般傲人的身材，卻有著有一種的天生的淡然和隨意，輕描淡寫。從剛出道的嬰兒肥到現在的芊芊身姿，這個從小就學芭蕾的她散發出一種特別的能量，安靜，優美，舒心，就像從茂密森林中襲面而來的一股初夏的清風。（國搜網、時光網評）
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