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1968年以降ドラマ「バンパイヤ」「傷だらけの天使」「男たちの旅路」「赤い激流」出演、「熱中時代」は評判となり、1978年～1981年、1987年～1989年と長く放送される。その後も活躍は続き、2000年からドラマ「相棒」はシリーズ化され現在も主演で活躍し、映画化もされている。2015年映画「王妃の館」で演じる。大正製薬リアップのCMに起用される。CDも多数発売されている。

元宝塚歌劇団月組、星組トップ娘役の女優。2005年の宝塚退団後、2006年に『武士の一分』で映画デビュー。同作で日本アカデミー賞優秀主演女優賞をはじめ、数々の映画賞を受賞。2010年、テレビドラマ「八日目の蝉」ではドラマ初主演を務めた。その後も多くの作品、CMなどで活躍。 檀れいは、宝塚歌劇団でトップ娘役を務めたこともある女優。「楊貴妃の再来」と言われることもある。 タカラジェンヌ時代はいじめられていたこともあるという。 宝塚を退団後の2006年、『武士の一分』で映画デビュー。そしてアカデミー賞を受賞した。 2011年に及川光博と結婚。離婚危機が報じられたこともあるが、実際は夫婦仲は良好なようだ。 浴衣や着物など、和装が似合うと評判である。

出演作品は2002年テレビ朝日ドラマ「相棒」、2006年フジテレビ「医龍」、2012年テレビ朝日「ドクターX」、2016年TBS「99.9-刑事専門弁護士-」などに出演。映画では、2009年「大阪ハムレット」、2012年「天地明察」、2013年「人類資金」、2014年「舞妓はレディ」などで活躍している。

2012年舞台「ええから加減」、2014年舞台「テンペスト」などに出演。フジテレビ「ハングリー!」「GTO」、テレビ朝日「匿名探偵」「家政婦は見た!」、NHKBSプレミアム「ランチのアッコちゃん」など多くのテレビドラマで活躍。2016年舞台「マイ・フェア・レディ」、映画「珍遊記」、日本テレビ「THE LAST COP/ラストコップ」に出演。特技は、水泳。