2004年にDHC協賛の映画『アダン』のヒロインオーディションにて応募者3,074人の中からヒロインに選ばれ、2006年公開の同作品にて女優としてデビュー。デビュー当初はオフィス・タカ、続いてフロンティアエンタテインメントに所属し、2006年5月公開の映画『風のダドゥ』で映画初主演、同年11月にはNHK大河ドラマ『功名が辻』でテレビドラマ初出演を果たす。

2008年秋から2009年春にかけて出演したNHK連続テレビ小説『だんだん』では三倉佳奈演じるヒロインのライバル舞妓役を演じ、一日警察署長や社会人野球の始球式なども務める。

一方で2005年から2006年にかけて日本プロボウリング協会「DHC レディースオープンツアー」のイメージガールを務め、2006年1月13日には日本ボウリング場協会主催「第13回ボウリング・マスメディア大賞」にて個人賞を受賞。同年、同協会のボウリング親善大使を務めインディジャパンのイベントなどに参加。またブログパーツ「サイバークローン」初のモデル（デジタルクローン）となる。

その後仕事に恵まれず[5]、アトピー性皮膚炎が悪化してカメラの前から遠ざかり、芸能活動を一時休止。進路に迷い芸能界からの引退も視野に入れつつ、ファミレス、チラシ配り、病院の受付、ウエディングの介添えなどさまざまなアルバイトも経験する。23歳のときに現所属事務所トライストーン・エンタテイメントにスカウトされ芸能活動を再開。事務所社長で映画プロデューサーの山本又一朗の「やるからにはトップを目指せ」の言葉に真摯に作品に向き合うようになり、再びテレビドラマに端役から出演するようになる。

翌2011年4月に出演したちふれ化粧品のCMでの透明感あふれる姿がCM関係者の目に留まり、それまでほぼ無名に等しかったにもかかわらず4か月という異例の短期間のうちに立て続けに4社のCMに起用される。「○○のコマーシャルの子」として認知度を上げると、10月には『蜜の味〜A Taste Of Honey〜』（フジテレビ）で再び連続ドラマへのレギュラー出演を果たす[2]。翌2012年には『梅ちゃん先生』（NHK）で再び連続テレビ小説に出演して全国区となり、同年7月クールには『梅ちゃん先生』も含め『浪花少年探偵団』、『黒の女教師』（ともにTBS）と同クールの3本の連続ドラマに出演するなど、以降はテレビドラマ、映画の話題作やCMなどへの出演が相次いでいる。

2013年10月25日にはオフィシャルサイトを開設。同年11月9日にはファースト写真集『ふみの』を発売。2014年1月には前年に出演した映画2作品、テレビドラマ6作品での演技により第38回エランドール賞新人賞を受賞、同年4月には蜷川幸雄演出の舞台『わたしを離さないで』にで初舞台に立つ。2015年1月期の『銭の戦争』（関西テレビ）で第18回日刊スポーツドラマグランプリにて助演女優賞を受賞、4月期の『マザー・ゲーム〜彼女たちの階級〜』（TBS）でデビュー12年目にして初めて連続ドラマの主演を務め、8月に主演を務めた『石の繭 殺人分析班』（WOWOW）は『殺人分析班』シリーズとしてシリーズ化される。
TBS系深夜ドラマ『伊藤くん A to E』では4人の女性の恋愛相談に乗りながら、腹の奥では毒を吐いて、自分の再起をかけた新作ドラマのネタに利用しようとする落ち目の脚本家を演じる。

2018年には1月期の『99.9 -刑事専門弁護士- SEASON II』での演技により第96回ザテレビジョンドラマアカデミー賞助演女優賞を受賞。2019年にはNHKドラマで初主演を務めた土曜ドラマ『サギデカ』が文化庁芸術祭賞のテレビ・ドラマ部門にて大賞を受賞。2020年にはNHK大河ドラマ『麒麟がくる』で主人公の明智光秀の正室・煕子役を演じる。