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演劇ユニットTEAM NACSのメンバー。舞台や映画、ドラマを中心に幅広い役柄を演じ、北海道テレビ「ハナタレナックス」ではレギュラーとして活躍。音楽にも造詣が深く、北海道の音楽番組で15年間ナレーションを務める。実父とのやりとりをまとめた「北海道室蘭市本町一丁目四十六番地」も発刊して文才も発揮。テレビ東京「みんな！エスパーだよ！」「アオイホノオ」、フジテレビ「問題のあるレストラン」、TBS「下町ロケット」「重版出来！」「小さな巨人」、関西テレビ「嘘の戦争」、日本テレビ「正義のセ」、NHK連続テレビ小説「なつぞら」など、ドラマ出演を重ねる。映画でも存在感のある演技を見せ、「HK/変態仮面」「龍三と七人の子分たち」「俳優 亀岡拓次」「追憶」「銀魂」「北の桜守」「家に帰ると妻が必ず死んだふりをしています。」「愛しのアイリーン」などといった話題作に出演。舞台ではTEAM NACSの公演に加え外部公演にも積極的に参加。明後日プロデュースVol.1「日の本一の大悪党」「DISGRACED」「スマートモテリーマン講座」など多数。

1997年、ハワイ国際映画祭主演女優賞、日本アカデミー新人賞、日本プロフェッショナル大賞主演女優賞受賞。映画、テレビと幅広く活躍。出演作も、テレビ朝日「ホテリアー」、フジテレビ「コード・ブルー～ドクターヘリ緊急救命SP」、フジテレビ「GTO」、NHK「マッサン」、「紙の月」、「水族館ガール」など。映画では、「図書館戦争」「真夏の方程式」など多数。

1985年、映画「ビー・バップ・ハイスクール」でデビューし、日本アカデミー賞新人賞などを多数受賞する。 1986年よりスタートした「あぶない刑事」のＴＶドラマ、映画の全シリーズに出演。韓国映画「ロスト･メモリーズ」では、第39回大鐘賞映画祭最優秀男優助演賞を外国人として初めて受賞。映画「接吻」では第23回高崎映画祭主演男優賞を受賞。このほか主な出演映画に「Ｋ-20 怪人二十面相･伝」「劔岳　点の記」「行きずりの街」「北のカナリアたち」など。主演したTVドラマWOWOW「空飛ぶタイヤ」は、2009年度民放連ドラマ部門最優秀作品賞、ATPグランプリなどを受賞している。近年のTVドラマには、最終的に映画化もされた関西テレビ「チーム･バチスタ」シリーズ、映画「64」のエピソード･ゼロとも言えるTBS「陰の季節」「刑事の勲章」、日本テレビ「家売るオンナ」など。舞台は「偶然の音楽」「現代能楽集 奇ッ怪其ノ弐」NODA･MAP「エッグ」、KERA･MAP「グッドバイ」、「遠野物語・奇ッ怪 其ノ参」など。CMやナレーションなども多数。2017年は映画「22年目の告白」、舞台「プレイヤー」に出演。

ジャニーズ事務所に所属するアイドルグループ、Sexy Zoneのメンバー。2011年9月に中島健人、佐藤勝利、松島聡、マリウス葉と共にSexy Zoneを結成することが発表され、11月16日にデビューシングル「Sexy Zone」をリリース。ドラマ「スクラップ・ティーチャー〜教師再生〜」(2008年、日本テレビ)、「GTO」(2014年、フジテレビ系)、「時をかける少女」(2016年、日本テレビ系)、「嘘の戦争」(2017年、フジテレビ系)などに出演。「吾輩の部屋である」(2017年、日本テレビ)、「バベル九朔」(2020年、日本テレビ系)では主演を務める。「芸能人が本気で考えた!ドッキリGP」(毎週土曜夜8:00-9:00、フジテレビ系)、「ニノさん」(毎週日曜朝10:25-11:25、日本テレビ系)レギュラー。

2016年にドラマ「潜入捜査アイドル・刑事ダンス」（テレビ東京）で本格的に女優デビュー。2018年、TBS「あなたには帰る家がある」「チア☆ダン」に出演。2019年、映画「あまのがわ」にて映画初出演にして初主演を務める。2019年度前期NHK連続テレビ小説「なつぞら」に出演。趣味は料理、旅行。

2002年映画デビュー。2004年映画「スウィングガールズ」などに出演後、2007年NHK連続テレビ小説「ちりとてちん」でヒロインの座を射止める。その後も、映画、ドラマ、舞台等に多く出演し、NHK「プロフェッショナル 仕事の流儀」などでナレーションとしても活躍。近年では、2013年初主演映画「くちづけ」、2015年映画「白ゆき姫殺人事件」、2015年＆2016年MBS「女くどき飯」、2016年フジテレビ「早子先生、結婚するって本当ですか？」、2016年には主演舞台の再演として「ガラスの仮面」、2017年NHK大河ドラマ「おんな城主、直虎」などに出演。2008年にはエランドール賞新人賞を、2014年には第56回ブルーリボン賞主演女優賞を受賞している。

2001年映画「青　chong」でデビュー。映画では2005年「心中エレジー」、2012年「横道世之介」、2014年「るろうに剣心 京都大火編」、「るろうに剣心 伝説の最期編」、2015年「悼む人」、2017年「愚行録」など。テレビドラマでは2012年・2013年テレビ朝日「遺留捜査」、2014年NHK大河ドラマ「軍師勘兵衛」、東海テレビ「シンデレラデート」、2015年TBS「まっしろ」、フジテレビ「赤と黒のゲキジョー『黒い看護婦』」、テレビ朝日「クロハ?機捜の女性捜査官」、フジテレビ「ようこそ、わが家へ」、2016年関西テレビ「僕のヤバイ妻」ほか、数多くの作品に出演。舞台では2014年「ボクの妻と結婚してください。」、2015年「道玄坂綺譚」、2016年「家族の基礎?大道寺家の人々」に登場。