田中千繪因父親行業(yè)之故，從小對演藝界
即非常熟悉并立志成為藝人，高中就讀專門培養(yǎng)演藝人才的堀越高校，早于17歲時(shí)就以演出“美少女H”系列連續(xù)劇出道。
2004年接演電影《頭文字D》中“美也”一角，拍攝同時(shí)受臺灣歌手周杰倫之邀，在日本拍攝專輯《七里香》MV中擔(dān)當(dāng)女主角?！镀呃锵恪稭V播放時(shí)稍微在華人圈打開知名度。在周杰倫與《頭文字D》導(dǎo)演劉偉強(qiáng)的建議后，田中千繪不顧父母反對，于2006年6月毅然決定來臺灣留學(xué)發(fā)展。同年推出《頭文字D電影寫真》。
田中千繪來臺后，在“國立”臺灣師范大學(xué)國語教學(xué)中心專心上了八個(gè)月中文課，期間停止任何演藝活動。2007年3月原本要依計(jì)劃返回日本工作，但在返國前被導(dǎo)演魏德圣于網(wǎng)絡(luò)上搜尋到她的博客，力邀后接下臺灣電影《海角七號》女主角“友子”一角，繼續(xù)留在臺灣。2008年8月《海角七號》在臺灣上映后觀眾反響不俗，田中千繪走紅并在華語電影市場打響知名度，憑借該片被提名2008年金馬最佳新人獎；同年9月，《海角七號》于日本千葉縣幕張得到第四屆亞洲海洋電影節(jié)首獎。
2009年參與拍攝愛情電影《對不起，我愛你》，田中千繪為《對不起，我愛你》進(jìn)錄音室配唱主題曲《遙遠(yuǎn)的日子》。
2010年，頭一次演電視劇的田中千繪戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，在《星光下的童話》里她將飾演名模，也是陳楚河在劇中的女友。7月，在喜劇電影《愛情36計(jì)》擔(dān)任女主角。
2011年，參與拍攝影片《2012來了》，田中千繪和黃又南首次合作。參與拍攝魏德圣執(zhí)導(dǎo)電影《賽德克巴萊》，片中飾演最傳統(tǒng)的日本女性。
2012年，主演電視劇《兒女情更長之家不能散》，劇中田中千繪飾演角色譚芳芳。2月，主演電影《劍洴沙：野人行動》拍攝完畢，片中出演一位忠實(shí)于自己感情的都市女孩。4月，參與拍攝時(shí)尚愛情喜劇電影《戀愛之城》的第一部《愛在響螺灣》。
2013年參與拍攝電視劇《義者無敵》，搭檔演員陳寶國、陳月末、韓童生、劉樺、王梓諾等人合作出演。
