夏帆小学5年级的时候，和妈妈逛街时在原宿（表参道）街上被星探发掘。在少女时期时，为时装杂志Pichilemon和偶像杂志Pure☆Pure做平面模特。2003年7月19日~8月31日期间，以电视节目《御台场冒险王》中的6人少女形象组（Snappeas）成员的身份作现场直播演出，另外也曾为USC、USR等当过模特儿并开始接拍广告。
2004年，夏帆继宫崎葵之后，成为三井不动产的第11代广告女郎后人气急升；同年，夏帆正式步入表演领域，分别参演了三部电视剧《她已不在人世》、《给深爱的你》和《在世界的中心呼唤爱》，均饰演配角；10月，在BS-i 频道播出的电视剧《手机刑事钱形零》中担任主角，这是夏帆首部主演的电视剧作品。
2005年，夏帆继续主演了《手机刑事钱形零》的第二部；4月起，担任了日本损害保险协会的防火海报当模特兼宣传大使；同时出演了木村拓哉主演的电视剧《引擎》，饰演了剧中孤儿院里的一个女孩子；7月，与福田麻由子、志田未来联合出演了校园剧《女王的教室》，饰演姐姐神田优；9月起，夏帆为文艺春秋「文春文库 秋之100册展览会」当硬照模特。
2006年，出演了改编自中国四大名著之一的《西游记》日剧版；3月，参演的喜剧电影《无厘头森林之第一次接触》在日本上映；4月，加盟了黑木瞳主演的励志日剧《芭蕾舞蹈家》；同时发行了出道后个人的第一本写真集《Step.in小勇士们Gamera》；6月14日，夏帆与音乐组合V6合作的的单曲PV《Good Day!!》公开；同年，与富冈凉联合出演科幻电影《小勇者卡美拉》。
2007年，主演了田园治愈系电影《天然子结构》，并凭借在电影里的出色表现而一举拿下第31届日本电影金像奖最佳新人奖、第29回横滨电影节最佳新人奖和第32回报知电影奖最佳新人奖等多个奖项。
2008年，夏帆主演的悬疑推理系日剧《四姐妹侦探团》在日本朝日电视台播出；同年主演了奇幻电影《东京少女》、音乐题材电影《歌魂》、纯爱电影《砂时计》，并凭借三部影片获得第21届日刊体育电影大奖最佳新人奖；7月，出演了日剧SP《无家可归的中学生》，饰演田村幸恵一角；10月2日，夏帆带着作品《东京少女》参加了第13届韩国釜山国际电影节。
2009年，继续参演日剧SP《无家可归的中学生2》；接着出演了脱力系日剧《面探型男》的第五集；8月1日，夏帆搭档冈田将生主演了富士电视台的日剧《粉红系男孩》，在剧中饰演都冢凉一角，该剧不仅跨季播出，而且还变更播放时间段，在连续剧史上还是首次尝试。
2010年，夏帆参演了剧场版《圈套剧场版3：灵异者大混战》的拍摄；8月14日，主演的电影《实习警犬物语》在日本上映，并在剧中饰演了一名实习警犬训练员；12月，客串了医疗剧《兽医杜立德》的第八集。
2011年，与织田裕二、柴崎幸联合出演日剧《外交官黒田康作》；11月，出演的情感剧《男朋友、老公、男性友人们》在日本播出，饰演了犬山家的小女儿育子。
2012年，夏帆主演了日本WOWOW电视台制作的悬疑日剧《银线草》，饰演了身份神秘、美丽孤独的少女伊东静加；11月，跟SMAP成员草剪刚一起出演的剧情片《任侠看护》在日本上映。
2013年，与染谷将太、真野惠里菜联合出演科幻日剧《我们都是超能者》；6月，与星野源联合主演的爱情电影《宅男之恋》在日本上映，饰演双目失明的奈穗子一角。7月，主演了恐怖日剧《恶灵病栋》，饰演了自幼拥有灵视能力、丝毫没有任何存在感且唯唯诺诺的新人护士尾神琉奈；8月，与要润、杏联合出演的科幻电影《时间穿越猎人剧场版：安土城最后的一天》在日本上映；10月，搭档香取慎吾出演了《世界奇妙物语2013秋季特别篇》中的单元故事《水的保管》；11月，主演的深夜剧《OL加奈的欧吉桑观察日记》在日本播出。
2014年，主演的惊悚恐怖电影《死亡拼图》在日本上映；紧接着出演了木村拓哉主演的历史剧SP《宫本武藏》，饰演朱实一角；10月，与小栗旬、柴崎幸联合出演电视剧《信长协奏曲》。
2015年，与长泽雅美、绫濑遥、广濑丝丝联袂主演是枝裕和执导的文艺电影《海街日记》，夏帆饰演三女儿香田千佳；5月14日，四人参加了第68届戛纳国际电影节，并为电影《海街日记》做宣传；5月16日，与小松菜奈联合出演的悬疑剧《造梦女孩》在日本WOWOW电视台播出；同年夏帆还凭借电影《海街日记》入围了第39届日本电影学院奖优秀助演女优奖提名。
2016年，搭档中岛裕翔联合出演的影片《粉与灰》在日本上映；4月，加盟福山雅治主演的月九档音乐剧《悦音响起》；8月，参演根据角田光代同名小说改编的SP特别剧《我被爸爸绑架了》。
2017年，与仲间由纪惠、小林薰、黑木瞳等人合作出演了悬疑日剧《乐园》；4月，出演升野英知编导的深夜喜剧《架空OL日记》；6月，主演奇幻日剧《东京吸血鬼酒店》，饰演拥有不可思议的力量、想要灭绝吸血鬼的主人公“K”；8月，加盟木村文乃主演的爱情剧《伊藤君A to E》；同年，参演藤原龙也主演的悬疑电影《22年后的自白：我是杀人犯》；10月，出演由小泉今日子主演的电视剧《监狱公主》播出。
2018年，出演由生田斗真主演的电影《友罪》在日本上映。7月，与大野拓朗合作的大阪台深夜剧《再见》开播，在剧中扮演男主人公高中时的前辈别所文代。
2019年，参演5月22日开播的剧集《白色巨塔》，在剧中饰演杏子。参演关西台七月开播日剧《润一》。同年10月，参演的悬疑电视剧《Nippon Noir─刑警Y的叛乱─》播出。10月31日，与妻夫木聪共同主演的电影《Red》发布海报。该片将于2020年2月21日在日本上映。
Red 2020-02-21 饰演村主塔子 导演三岛有纪子 主演妻夫木聡
友罪2018-05-25 饰演藤泽美代子 导演濑濑敬久 主演生田斗真
伊藤君 A to E2018-00 饰演神保实希 导演广木隆一 主演木村文乃、冈田将生、佐佐木希
22年后的自白：我是杀人犯2017-06-10 饰演岸美晴 导演入江悠 主演藤原龙也、伊藤英明、野村周平
高台家的成员2016-06-04 饰演齐藤纯 导演土方政人 主演绫濑遥、斋藤工、水原希子
粉与灰2016-01-09 饰演ヒロイン・サリー 导演行定勋 主演中岛裕翔、菅田将晖
信长协奏曲电影版2016 饰演ゆき 导演松山博昭 主演小栗旬、柴崎幸、向井理
海街日记 2015-06-13 饰演香田千佳（主演） 导演是枝裕和 主演绫濑遥、长泽雅美、广濑丝丝
死亡拼图2014-03-08 饰演中村梓（主演） 导演内藤瑛亮 主演野村周平
时间穿越猎人剧场版：安土城的最后一天2013-08-31 饰演细野ヒカリ 导演中尾浩之 主演要润
宅男之恋2013-06-08 饰演今井奈穂子 导演市井昌秀 主演星野源、平泉成、森山良子
任侠看护2012-11-17 饰演仙道茜 导演西谷弘 主演草剪刚、黑木明纱、堺正章
实习警犬物语2010-08-14 饰演望月杏子 （主演） 导演小林义则 主演寺脇康文、户田菜穂、山本裕典
圈套剧场版3：灵异者大混战2010-05-08 饰演高阶美代子 导演堤幸彦 主演仲间由纪惠、阿部宽、生濑胜久
砂时计2008-04-26 饰演水瀬杏（中高生时代） 导演佐藤信介 主演松下奈绪
歌魂2008-04-05 饰演荻野かすみ（主演） 导演田中诚 主演药师丸博子、石黑英雄、岩田小百合
东京少女2008-02-23 饰演藤咲未歩（主演） 导演小中和哉 主演佐野和真、近藤芳正、秋本奈绪美
天然子结构2007-07-28 饰演右田素夜（主演） 导演山下敦弘 主演冈田将生
手机刑事 The Movie 2 石川五右卫门一族的阴谋~决斗！各各他的森林2007-03-10 饰演钱形零（主演） 导演田沢幸治 主演小出早织
小勇者卡美拉2006-11-02 饰演西尾麻衣 导演田崎竜太 主演富冈凉、津田宽治
无厘头森林之第一次接触2006-03-25 饰演オモロー 导演石井克人/三木俊一郎/伊志岭一 主演浅野忠信、加濑亮、寺岛进
手机刑事The Movie巴别塔的秘密~致钱形姐妹的挑战书2006-02-04 饰演钱形零（主演） 导演佐々木浩久 主演黑川芽以、堀北真希
Nippon Noir ─刑警Y的叛乱─2019-10-13 饰演良深水咲 导演猪股隆一 主演贺来贤人、广末凉子、井浦新
润一 2019-07 主演志尊淳
白色巨塔 2019-05-22 饰演杏子 主演冈田准一
再见2018-07 饰演别所文代
监狱公主2017-10 饰演江户川 主演小泉今日子
伊藤君A to E2017-08-15 饰演神保实希 导演广木隆一 主演木村文乃、佐佐木希、志田未来
东京吸血鬼酒店2017-06-16 饰演K（主演） 导演园子温 主演满岛真之介、富手麻妙、神乐坂惠
架空OL日记2017-04-15 饰演真纪 导演住田崇 主演升野英知、臼田麻美、佐藤玲
乐园2017-01-08 饰演土井崎诚子 导演権野元 主演仲间由纪惠
阴差阳错的女演员们20162016-10-10 饰演夏帆（SP） 导演関和亮 主演广末凉子、井川遥、齐藤由贵
我被爸爸绑架了2016-08-02 饰演ゆうこちゃん（SP） 导演岸善幸 主演妻夫木聪、丰岛花、木南晴夏
植物男子阳台星人32016-07-07 饰演盆桜子 导演菅井祐介 主演田口トモロヲ、冈本あずさ、安藤玉恵
异邦警察2016-04-12 饰演高宫翔子 导演熊切和嘉 / 冨永昌敬 / 茂木克人 / 真利子哲也 主演松田翔太、浜野谦太、柳泽慎吾
悦音响起2016-04-11 饰演中村真美 导演西谷弘 / 平野眞 主演福山雅治、藤原樱、菅田将晖
我的家里空无一物2016-02-06 饰演ゆるりまい（主演） 主演近藤公园、趣里、江波杏子
我才不会对黑崎君说的话言听计从2015-12-22 饰演一色铃音（SP） 导演河合勇人 主演小松菜奈、中岛健人、千叶雄大
造梦女孩2015-05-16 饰演妙羽 导演犬童一心 主演小松菜奈、菊地凛子、太田信吾
インテリワードBAR 见えざるピンクのユニコーン2015-04 饰演ユニ子 导演未知
信长协奏曲2014-10-13 饰演ゆき 导演松山博昭 主演小栗旬、柴崎幸、向井理
宫本武藏（SP）2014-03-15 饰演朱実 导演兼崎凉介 主演木村拓哉、香川照之、真木阳子
2015 第39届日本电影学院赏 优秀助演女优奖 《海街日记》 （提名）
2008 第21届日刊体育电影大奖 最佳新人奖 《歌魂》、《东京少女》、《砂时计》 （获奖）
2007 第31届日本电影学院奖 新人演员奖 《天然子结构》 （获奖）
2007 第29届横滨电影节 最佳新人奖 《天然子结构》 （获奖）
2007 第32届报知电影奖 最优秀新人奖 《天然子结构》 （获奖）
2007 第12届日本Internet 电影大奖 新人奖 《天然子结构》 （获奖）
夏帆是日本清纯派明星的代表人物，她纤婉出尘，具有少见的透明感，是标准的美少女。曾经因为笑容甜美而在日本最喜欢的女明星的评比，拿了15岁以下(萝莉组)的冠军。（新浪娱乐评）
因主演《手机刑事钱形零》而走红的夏帆凭借在电影《天然子结构》中的出色表现而倍受关注，在观众心里成为了新的玉女派掌门人。（搜狐娱乐评）
凭借主演影片《天然子结构》夺得日本奥斯卡最佳新人奖的夏帆，其清纯可人的形象及自然透彻的表演受到各界赞美。（新浪娱乐评）
夏帆的演技十分自然，让人感觉到她的柔和，存在感也很强。（新浪娱乐评）
