日本女排初次进入世界级赛事是1960年的第三届世界女子排球锦标赛。日本女排全胜通过预选赛，进入了决赛。决赛中仅败于卫冕的苏联女排夺得亚军。
1962年的世界排球锦标赛中，除连获三届世界锦标赛冠军的苏联队以1:3输给日本外，波兰、捷克斯洛伐克、保加利亚、民主德国、巴西等队对阵日本时纷纷以0:3落马，日本女排以全胜战绩夺取了世界锦标赛的冠军。
1964年东京奥运会上，排球首次成为奥运会比赛项目，日本女排夺得冠军，打破了欧美人统治世界排坛的格局。主教练大松博文带领的日本女排被称为“东洋魔女”。从此进入了日本女排和苏联女排的争霸时期。
1968年墨西哥城奥运会和1972年慕尼黑奥运会日本女排均被苏联女排击败，获得银牌。
1973年国际排联举办首届女排世界杯，日本获得亚军。
1976年蒙特利尔奥运会，日本女排时隔12年后再次获得金牌。主教练山田重雄带领的日本女排以顽强的防守和快速的攻击以3:0完胜苏联女排。
1980年莫斯科奥运会，由于日本跟随美国抵制莫斯科奥运会，日本女排未能参加比赛。 进入80年代之后，日本女排因新老更替问题走上了下颇路。
1982年在秘鲁举行的第9届世界女排锦标赛和1984年在美国洛杉矶举行的第23届奥运会，日本队女排别获得第四名和第三名。
1988年汉城奥运会，山田重雄带领的日本女排在半决赛中不敌秘鲁女排，在争夺铜牌的比赛中败给了中国女排，这是日本女排第一次在奥运会上没有获得奖牌。
1992年巴塞罗那奥运会第5名，1996年亚特兰大奥运会第9名，日本女排成绩持续下降。2000年悉尼奥运会最后预选赛3连胜之后，对中国，意大利，克罗地亚，韩国4连败，第一次没有取得奥运会参赛权。日本女排处于最低谷。
2002年世锦赛的惨败，使得日本排协再次换帅，曾经在1974年世锦赛上获得铜牌的柳本晶一(Shoichi Yanagimoto)走马上任。 2003年柳本晶一监督就任。吉原知子成为日本女排的队长，大山加奈，栗原惠等的青年选手被积极启用。
2004年5月的奥运会预选赛完成6连胜，在决赛中，虽然输了给俄罗斯，但以小组第二获得了雅典奥运会入场券。同年8月的雅典奥运会中，日本女排在四分之一决赛中败给中国女排，以第八名的成绩告终。
2006年世界女子排球锦标赛上，日本女排在5、6名决赛中又一次输给了中国女排名列第六，随后又在2007年本土举行的世界杯上，以6胜5负的战绩获得了第7名。
2007年木村沙织和荒木绘里香等年轻的队员脱颖而出。在2007年亚洲女排锦标赛中， 日本女排以九连胜的骄人战绩，时隔24年后再次获得女排亚锦赛的冠军。也打破了中国女排在亚锦赛“十连冠”的辉煌战绩。
2008年北京奥运会中，日本女排在1决赛时输给巴西，以第五名的成绩告终。
2009年新监督真锅政义就任。2010年第16届世界女排锦标赛上，日本队获得铜牌。
2011年日本女排参加6月7日至6月12日在蒙特利尔举行的瑞士女排精英赛，这也是日本队在2011年国际赛场上的首度亮相。在此次赛事中，日本女排横扫中国女排并最终以3-0轻取古巴队，首次夺得该项赛事冠军，同时也将自己的世界排名提升至第三位。
2011年在日本举行的女排世界杯中，日本女排最终以8胜3负的成绩位列第四名。尽管错失直通伦敦奥运会的机会，但在比赛中日本女排仍展现了“东洋魔女”的本色，先后以3:0横扫巴西和美国，也与中国队苦战五局。
2012年奥运会女排比赛中，小组赛中日本女排以3胜2负位居小组第三的成绩入围淘汰赛。四分之一决赛中，日本队与中国队苦战五局，最终以3:2险胜挺进四强。但在半决赛中，日本队以0:3不敌巴西女排，无缘决赛。奥运会女排季军争夺战在日韩之间展开，最终准备充分的日本队直落三局完胜对手获得铜牌，这也是日本女排时隔28年再获奥运会奖牌。
2014年意大利世界女排锦标赛中获得第七名。
2015年女排世界杯比赛中，以7胜4负共积22分获得第5名。
2016年5月22日，里约奥运会女排落选赛暨亚洲区资格赛落下帷幕，日本女排获得奥运会参赛资格。在奥运会小组赛阶段，以2胜3负排名小组第四出线。在四分之一决赛中0:3不敌美国女排惨遭淘汰，位居第五名。
2019年9月19日，在2019年女排世界杯比赛中，日本女排以0-3不敌中国女排。
20世纪60年代初大松博文创造和应用了勾手飘球、前臂垫球和“滚翻防守”技术，打破了苏联称霸排坛的局面。日本女排成为亚洲“高快结合、积极防守”型的代表。在战术上，基本功都比较规范，尤其是防守技术高于一些世界强队，其防守拼命的精神格外令世界各队赞叹、佩服。在战术进攻打法上，似因循天工人其固有的老传统，即三号位快攻结合两翼的高球强攻突破。在1990年世界杯赛之后，由于启用一些高大队员，在原有的战术基础上，有了部分后排立体进攻战术，但威力还不够理想。
比赛类别 赛事 成绩
世界比赛
奥林匹克运动会
1964年和1976年冠军，
1968年和1972年亚军，
1984年和2012年季军。
世界女子排球锦标赛
1962年、1967年和1974年冠军，
1960年、1970年和1978年亚军，
2010年季军。
女排世界杯
1977年冠军，
1973年和1981年亚军
国际排联大冠军杯
2001年和2013年季军
洲际比赛
亚洲女排锦标赛
1975年、1983年和2007年冠军，
另有7次亚军、6次季军；
亚洲运动会
1962年、1966年、1970年、1974年和1978年，开创亚运“五连冠”，
另有3次亚军、4次季军。
女排亚洲杯
日本女排由于对亚洲杯不重视，历届均派出青年军出战，均与三甲无缘。
