2006年4月，八岁的斋藤飞鸟作为儿童演员参演历史剧情电影《樱花乱》，饰演江户时代吉原的一个小侍女；2010年12月，参加东京电视台综艺节目《ピラメキーノ》第22季的《童星恋爱物语》。
2011年8月21日，以年龄最小者的身份通过选拔，成为女子组合乃木坂46一期成员，并于同年11月获选为舞蹈七福神之一；2012年2月22日，凭借乃木坂46首张单曲《ぐるぐるカーテン》初次亮相，进入Oricon每日单曲排行榜第2位、历代女歌手出道单曲记录第3位；同年8月22日，在组合第三张单曲的附加曲目《海流の岛よ》中首次担任领唱；2013年7月3日，发行乃木坂46的第六张单曲，在附加曲目《扇风机》中担任领唱；同年10月，获选参与录制组合第七张单曲《バレッタ》，该张单曲列入Oricon单曲排行榜第1位。2014年2月22日，作为乃木坂46组合成员参加两周年纪念演出。
2014年4月15日，在气志团主办的“乃木坂46vs气志团～学生服反逆同盟～”上与中元日芽香、能条爱未、川村真洋、深川麻衣、中田花奈、永岛圣罗结成乃木团特别乐队，由斋藤飞鸟担任鼓手，并演奏了气志团的代表曲目《One Night Carnival》。
2014年10月，主演组合第十张单曲附加曲目《あの日 仆は咄嗟に嘘をついた》的音乐视频，饰演一个被选担任主角的戏剧部成员。
2015年1月，斋藤飞鸟获选为时尚杂志《CUTiE》拍摄单人封面；同年2月，签约成为该刊物首位专属模特。3月18日，作为乃木坂46组合成员发行第十一张单曲《命は美しい》，并在附加曲目《あらかじめ语られるロマンス》中与星野南共同担任中心位置；4月29日，参加在东京代代木第一体育馆举办的“GirlsAward 2015 SPRING/SUMMER”庆典，同时作为《CUTiE》专属模特进行走秀表演。5月，获选参与录制乃木坂46的第十二张单曲。同月，为“ANNA SUI2015年秋冬”拍摄亚洲视觉效果照片。7月，登上最后一期《CUTiE》（9月号），随杂志停刊宣告毕业，并成为《sweet》杂志的正式模特。9月，获选演唱组合第十三张单曲、电影《心灵想要大声呼喊》主题曲《今、话したい谁かがいる》。11月，作为乃木坂46组合成员首次受邀参加第66届NHK红白歌会。12月18日，在“乃木坂46 アンダーライブ at 日本武道馆”演出上献唱《扇风机》。
2016年1月25日，参加在日本武道馆举行的“GUM ROCK FES”（HKT48对乃木坂46）演出。3月19日，出席“第22回 东京ガールズコレクション2016 SPRING/SUMMER”。同年6月，在乃木坂46组合的第15张单曲《裸足でSummer》首次成为中心成员 。7月3日，她首次与星野南一起主演的电视剧《少女所见之梦》开始播出。
2017年9月，登上TGC2017舞台出场走秀，同月，亮相GirlsAward 2017 AUTUMN/WINTER秀场。10月，初次主演青春电影《那些年，我们一起追的女孩》（日版），饰演优等生早濑真爱。
2018年7月，成为乃木坂46组合第21张单曲（标题未定）中心成员。
2019年，首次主演1月开播的日本台剧集《丧尸》。
那些年，我们一起追的女孩2018-10
饰演早濑真爱 导演长谷川康夫 主演山田裕贵
樱花乱2007-02-24
饰演とめき 导演蜷川实花
丧尸2019-01-23
饰演山室枫 主演堀未央奈
少女所见之梦2016-07-03
导演宝来忠昭
初森ベマーズ2015-07-11
饰演イシノモリ（第12话）
东京特许许可局2014-04-07
饰演アケミ（第20话）
欺诈偶像2012-01-13
饰演斋藤 飞鸟
专辑
透明な色
2015-01-07
日语
单曲
ぐるぐるカーテン（组合选拔成员第1张单曲主打）
2012-02-22
乃木坂の诗
2012-02-22
会いたかったかもしれない
2012-02-22
失いたくないから
2012-02-22
白い云にのって
2012-02-22
狼に口笛を（第2张单曲UM曲）
2012-05-02
涙がまだ悲しみだった顷 （第3张单曲UM曲）
2012-08-22
海流の岛よ （第3张单曲UNIT曲(中心位置)）
2012-08-22
制服のマネキン （选拔成员第4张单曲主打）
2012-12-19
指望远镜
2012-12-19
斋藤飞鸟在《CUTiE》的模特当中确实年龄稍微偏低，不过她很擅长表现气氛的方式，能够根据杂志要求的意向展现不同表情，与摄影棚的氛围和服装配合融洽，并且拥有女性杂志模特所特有的坚强内心等，成长后的发展潜能较大。（《CUTiE》主编田所小卷评）
斋藤飞鸟外形清纯可爱，符合亚洲人对美少女的定义，但号称“被神选中的美少女”或许是因日本网友在形容词上太过夸张。（新浪时尚、南都娱乐评）
