沖縄県の生まれ。幼少期から沖縄アクターズスクールに在籍し、1997年に７人組ユニット“Folder”で歌手デビューする。この時期に「モスラ２・海底の大決戦」97で子役として映画初出演。その後、メンバー脱退もあって“Folder5”となったユニットは2003年頃に活動を休止し、以降は個人としてタレント活動を再開する。05年、TBS『ウルトラマンマックス』にアンドロイドのエリー役で起用され、ここで出会った金子修介監督に気に入られたことから女優の道が開ける。翌06年の金子監督の大ヒット作「デスノート」二部作で、ヒロイン・弥海砂役のオーディションに参加。その役は戸田恵梨香に譲ったものの、藤原竜也演じる主人公の妹役で出演する。07年の森敦司監督「僕の彼女とその彼氏（ゆうれい）／Drop in Ghost」の、幽霊と恋愛する勝ち気な女子高生・佐伯小夜役で映画初主演。同年は園子温監督のホラー「エクステ」にも出演し、続いてテレビ朝日『帰ってきた時効警察』07の第３話ゲストにも起用され、この出会いでさらなる飛躍のきっかけを掴む。09年、園監督の渾身作「愛のむきだし」にヒロイン・ヨーコ役で出演。タフで純粋で、それゆえにカルト宗教に取り込まれてしまう少女を体を張って演じきり、特に浜辺で新約聖書の一節を暗誦する場面で強烈な印象を残した。本作でモントリオール・ファンタジア国際映画祭最優秀女優賞、キネマ旬報賞助演女優賞のほか、毎日映画コンクールなど多数の新人賞を受賞。女優として大きく飛躍し、以後は、「プライド」09でのオペラ歌手を目指す野心家の少女、「悪人」10での虚栄心と劣等感の強いOLといった猛々しいキャラクターから、「クヒオ大佐」09、「カケラ」10での生々しい倦怠を漂わせる役柄まで、動と静どちらを演じても強い存在感を放つ。その両面の演技が組み合わされたのが、“中の下”の主人公がどん詰まり状況から黙々と這い上がる「川の底からこんにちは」10であり、同作でモントリオール・ファンタジア国際映画祭の最優秀女優賞を２年連続で獲得。「カケラ」と併せヨコハマ映画祭主演女優賞も受賞した。テレビドラマはほかに、NHK『瞳』08、『おひさま』11、TBS『ブラッディ・マンデイ』10、テレビ東京『モテキ』10などがある。10年、「川の底からこんにちは」の石井裕也監督と結婚。