苍井优毕业于日本大学艺术学部戏剧表演专业，主攻舞台表演方向。在一九九九年，她参与了音乐剧《安妮》的公开选拔，从超过万名竞争者中成功胜出，获得了饰演剧中波丽这一重要角色的机会。此次演出经历不仅为她奠定了初步的表演基础，也使其才华开始进入公众视野。此后不久，苍井优凭借清新自然的形象与独特气质，被选为三井不动产的专属少女代言人，这一商业合作进一步提升了她的知名度，令其逐渐受到媒体与观众的广泛关注。
二零零一年，凭借自身所独有的清新脱俗气质，她获得了导演岩井俊二的青睐，在其执导的惊悚犯罪电影《关于莉莉周的一切》中饰演一名被迫从事援助交际的少女，由此开启了演艺生涯的重要篇章；同年，她又与宫崎葵携手，共同主演了青春爱情题材的单集剧《蓝与白形成的蔚蓝色》，进一步展现了其表演潜力。二零零二年三月十六日，她再次与宫崎葵合作，主演了由盐田明彦执导的剧情影片《害虫》，该片正式公映，她在片中生动诠释了角色山冈夏子的内心世界；自同年延续至二零零三年间，她陆续担纲主演了《遥控刑警》、《高校教师2003》等多部影视作品，演艺事业稳步推进。同年六月二十一日，由她主演的电视剧《回忆录》也如期播出，获得了观众的关注。二零零四年，她与铃木杏联袂出演了岩井俊二执导的青春喜剧片《花与爱丽丝》，这部作品不仅赢得了广泛好评，更为她带来了第14届日本电影专业大奖最佳女主角奖的荣誉，同时在韩国也积聚了极高的人气，为其国际影响力的提升奠定了基础。《花与爱丽丝》剧照二零零五年一月，她出演的单集剧《虎与龙SP》正式播出；此后，她又相继参演了《星星少年》、《龙宫的来信》等电影作品，不断拓宽戏路；三月十六日，她出演的电视剧《刹那に似てせつなく》与观众见面；三月三十一日，其出演的单元单集剧《日出酒店HND ~最后的住宿~》也顺利播出；同年八月二日，由大原诚执导的单集剧《二十四只眼睛》播出，她在其中亦有精彩表现。二零零六年七月二十二日，她主演了由高田雅博执导的爱情电影《蜂蜜与四叶草》，在片中饰演美术大学油画系一年级新生花本羽久美，细腻刻画了角色的青春与迷茫；同年，她还为迈克尔·艾里亚斯导演的动画电影《恶童》中的重要角色担任配音，展现了多方面的才华；九月，她与松雪泰子合作，出演了韩裔日本导演李相日执导、改编自真实故事的剧情片《扶桑花女孩》，饰演谷川纪美子一角，其精湛的演技赢得了各界广泛赞誉，并因此于二零零七年一举斩获第30届日本电影学院奖最佳女配角和最佳新人奖两项大奖；十月，她与市原隼人、上野树里共同出演的爱情电影《彩虹女神》上映，她在片中成功塑造了佐藤加奈这一形象；同年，凭借在电影《蜂蜜与四叶草》和《扶桑花女孩》中的杰出表现，她更是收获了包括第49届日本电影蓝丝带奖最佳女主角、第80届日本电影旬报奖最佳女配角、第31届报知电影奖最佳女配角、第61届日本每日电影奖最佳女配角、第16届东京体育电影大奖最佳女主角、第28届横滨电影节最佳女主角、第21届高崎电影节最佳女主角以及第30届山路文子电影奖最佳女演员在内的众多重要奖项，成绩斐然。《蜂蜜与四叶草》二零零七年，她与小田切让合作主演了奇幻影片《虫师》，进一步探索了不同类型的角色；四月二十四日，她在第20届DVD资料大奖中荣获最佳艺人奖；同年，她还与内田有纪等演员合作出演了电影《欢迎来到隔离病房》，在片中挑战饰演一名患有厌食症的角色美纪，其投入的表演令人印象深刻；此外，同年她还获得了日本电影电视黄金飞翔奖的新人奖，肯定了其作为新生代演员的成长。二零零八年一月，她主演了剧情片《苍井优X4个谎言》，该剧共计十二集，由四个独立的故事构成，分别由四位编剧创作，她需要在每个故事中扮演截然不同的人物，这对她的演技提出了更高的要求；同年，她出演了爱情喜剧影片《不要嘲笑我们的性》，饰演角色小远；四月，她在喜剧电视剧《料理仙姬》中担纲主演，饰演一升庵的女老板半田仙；七月，她主演的喜剧影片《百万元与苦虫女》上映，她在片中饰演一位立志“赚够一百万就离开”的平凡女孩，笑容背后隐藏着生活的苦涩，独自前往海边、深山和城市，在旅程中遇见形形色色的人与事，最终解开内心困惑，实现了自我成长；八月，她出演了由法国、日本、韩国三方共同合作制作的喜剧奇幻电影《东京！》，参与了国际化的影视合作。二零零九年，她再次投身动画配音工作，为动画电影《小池与我》中的虚拟小宠物“小池”献声，以声音演绎赋予了角色独特的生命力。
二零一零年一月，由其参演的剧情片《弟弟》正式公映，她在片中生动诠释了高野小春这一角色；同年，她还出演了以“日本女性之美”为核心主题的爱情电影《花》，该片随后也登上银幕；进入十月，她与冈田将生携手，共同主演了一部古装爱情题材的影片《雷樱》，在片中她饰演了名为“雷”的人物；也是在这一年，她与木村拓哉一同受邀，为动画电影《红线》的主要角色进行了配音工作。二零一一年，她与江口洋介联袂主演的爱情喜剧电影《街角洋果子店》上映，她在片中成功塑造了性格单纯直率的女孩臼场夏目；三月三十一日，她与妻夫木聪首度合作，共同主演了由知名舞台剧作家野田秀树执导的舞台剧《向南方》；九月十五日，她与凯文·席格斯搭档，主演了由岩井俊二执导的剧情影片《吸血鬼》，她在片中扮演一位名叫米娜的留学生，这部影片以加拿大为故事背景，讲述了一段纯真的爱情故事；十月十五日，由小松真弓执导、她主演的剧情影片《偶然》上映，影片中她所扮演的主人公在风景如画的爱尔兰旅行途中，经历了种种“偶然”的相遇，并在不同的际遇中听从命运的安排，一步步走向前方的道路。二零一二年，她出演了由佐藤健主演、改编自同名人气漫画的电影《浪客剑心》，在片中她饰演了高荷惠一角。《浪客剑心》系列 饰演高荷惠。二零一三年一月，她与妻夫木聪等多位演员合作，主演了由山田洋次执导的家庭题材影片《东京家族》，该片是对一九五三年小津安二郎导演同名电影《东京物语》的重新演绎；凭借在此片中的出色表现，她获得了二零一四年第三十七届日本电影学院奖以及第八届亚洲电影大奖的最佳女配角奖提名。二零一四年，她与妻夫木聪、瑛太等演员共同出演的家庭剧《年轻人们2014》播出；同年，她还与松山健一主演了剧情影片《背负春天》。二零一五年二月，她搭档铃木杏，为动画电影《花与爱丽丝杀人事件》献声配音；三月，她参演了由堺雅人主演的医疗情感电视剧《Dr.伦太郎》，在剧中饰演让男主角伦太郎陷入爱恋的新桥NO.1“艺妓”相泽明良；十月一日，她出演的由黑泽清执导的剧情电影《岸边之旅》上映，该片成功入围了第六十八届戛纳国际电影节“一种关注”竞赛单元。二零一六年三月，她与桥爪功、吉行和子、妻夫木聪等人合作，主演了家庭喜剧影片《家族之苦》，该片以一对结婚五十年的老夫妻的离婚风波为主线，幽默地描绘了家人因此产生的种种困惑，是一部贴近生活的现代喜剧；六月八日，她与浦井健治共同主演的舞台剧《可怜她是个娼妇》在东京新国立剧场的中剧场上演；九月十七日，她与小田切让合作主演的剧情影片《跨越栅栏》上映；十二月三日，由她领衔主演的悬疑影片《安昙春子下落不明》上映，影片采用了时间交错的叙事手法，深刻描绘了当代女性的生存现状与内心世界。同年，她凭借在电影《跨越栅栏》、《岸边之旅》以及《家族之苦》中的精湛演技，荣获了第八届日本TAMA电影奖的最佳女演员奖。
二零一七年五月二十七日，由山田洋次执导的家庭喜剧电影《家族之苦2》正式公映，此次她再度参与演出，影片的核心主题从原先探讨的熟年离婚转向了更具社会关怀的“无缘社会”议题；同年七月二十九日，她与洼田正孝、清水富美加等演员共同出演了根据热门漫画改编的真人版电影《东京食尸鬼》，在片中她挑战了凶残的女食尸鬼神代利世这一角色，这一反派形象与她过往常塑造的文艺女青年气质形成了极为鲜明的对比；就在同一个月内，她还在悬疑推理剧集《侦探物语》中饰演了那位充满神秘色彩的美女灵媒师河合节子；进入十月，其演艺活动更为密集：十月十四日，由樱井翔主演的电视剧《不过是先出生的我》开始播出，她在其中亦有精彩出演；十月二十一日，她与新垣结衣、瑛太联袂出演的爱情喜剧电影《恋爱回旋》登陆院线；十月二十八日，她与阿部隆史共同主演的剧情悬疑电影《她不知道名字的那些鸟儿》上映，她在片中扮演了处于故事中心位置的恶女十和子，该片不仅成功入选了第四十二届多伦多国际电影节展映单元，她本人更凭借在此片中的精湛演绎，先后斩获了第四十二届日本报知电影奖最佳女主角以及第九十一届日本电影旬报奖最佳女主角的殊荣。时间来到二零一八年四月六日，她与池松壮亮合作出演的电视剧版《从宫本到你》于东京电视台与观众见面；同月，她还现身于一个群星爵士组合的首张专辑音乐录影带《化妆室》之中；五月二十五日，她再次携手导演山田洋次，其参与演出的家庭喜剧电影续作《家族之苦3》上映；十一月二十四日，她与池松壮亮共同主演的古装动作电影《斩、》公映，她在片中化身为一位质朴的农家女小优，该片成功入围了第七十五届威尼斯国际电影节主竞赛单元，获得了国际影坛的关注；同年，她还凭借在电影《她不知道名字的那些鸟儿》中的出色表现，荣获了第四十一届日本电影学院奖最佳女主角奖，并获得了大阪电影节最佳女主角奖以及第六十届日本电影蓝丝带奖最佳女主角的提名。二零一九年五月三十一日，由中野量太执导、她担任主演的电影《漫长的告别》上映，她在片中饰演了家庭中的二女儿芙美由；五月十七日，由她担任配音工作的动画电影《企鹅公路》与观众见面；六月七日，她参与配音的另一部长篇动画电影《海兽之子》也如期上映；九月十三日，她出演的由小田切让执导的剧情电影《一个船夫的故事》上映，该片成功入围了第七十六届威尼斯国际电影节的“威尼斯日”单元；九月二十七日，她再度与池松壮亮合作，共同主演的剧情电影《从宫本到你》上映，她在片中成功塑造了那位巾帼不让须眉的坚强女性中野靖子。《爱情人偶》剧照二零二零年一月二十四日，她与高桥一生合作主演的爱情电影《爱情人偶》温暖上映，她在片中饰演了美丽的人体模特园子；十月十六日，由黑泽清执导、她主演的历史悬疑电影《间谍之妻》上映，该片不仅入围了第七十七届威尼斯国际电影节主竞赛单元，更一举摘得了银狮奖的荣誉；十一月六日，她与资深演员田中裕子搭档，主演了由冲田修一执导的剧情电影《我啊，走自己的路》，她在片中细腻演绎了角色桃子从二十岁到三十四岁的人生跨度，该片亦先后入围了第三十三届东京国际电影节以及第二十五届釜山国际电影节的“亚洲电影之窗”单元；同年，她凭借在电影《从宫本到你》中的卓越表演，荣获了第六十二届日本电影蓝丝带奖最佳女主角奖。二零二一年四月二十三日，她出演的由大友启史执导的漫改真人电影《浪客剑心 最终章 人诛篇》上映，她在片中饰演了高荷惠一角；六月四日，她出演的又一部由大友启史执导的漫改真人电影《浪客剑心 最终章 追忆篇》上映，她继续饰演高荷惠；八月十三日，她与妻夫木聪搭档主演的单集剧《怎一句无可奈何了得》在日本NHK电视台播出，她在剧中饰演了太一的妻子房子；同年，她凭借电影《间谍之妻》中的表演，荣获了第十五届亚洲电影大奖最佳女主角奖，并再次获得了第六十三届日本电影蓝丝带奖最佳女主角的提名。二零二二年十二月十六日，她出演的由中江功执导的剧情电影《五岛医生诊疗所》上映，她在片中再次饰演了诊疗所的护士仲依美娜。二零二三年十月，在产后复出之际，她出演的晨间剧《布基乌基》正式播出，这是她演艺生涯中首次参与晨间剧的演出，在剧中她饰演了大和礼子一角；十一月二十三日，她参与配音的动画电影《剧场版 森林家族 来自芙蕾雅的礼物》上映。展望二零二五年，一月九日，她与宫泽理惠、尾野真千子、广濑铃共同主演、由是枝裕和执导的电视剧《宛如阿修罗》将在流媒体平台Netflix全球上线，她在剧中饰演竹泽家的三女儿泷子；九月五日，她出演的由吴美保执导的剧情电影《普通的孩子》计划上映，她在片中饰演唯士的母亲惠子；十月二十四日，她出演的由松居大悟执导的剧情电影《遇见世界》预计上映；十一月二十一日，她出演的由山田洋次执导的剧情电影《东京出租车》也将与观众见面，她在片中饰演了年轻时期的堇一角。此外，十一月二十四日，她参与录制的TBS电视台综艺节目《终极出租车》也将如期播出。
在2008年，演员苍井优与来自V6组合的冈田准一展开了恋情，这段关系受到了不少关注。然而到了2010年春季，双方被证实已经分手，结束了为期约两年的交往。同年，苍井优的感情生活再次成为焦点，她被媒体曝出正与共同出演大河剧《龙马传》的男演员大森南朋热恋，两人因戏结缘而逐渐走近。2012年初，他们正式确立了恋人关系，但这段感情大约维持了一年左右便宣告终结。紧接着在2012年5月，苍井优开始了与年长她十一岁的男演员铃木浩介的恋情，可惜这段关系也未长久，于2013年3月画上句号。时隔数年后，在2019年6月3日，苍井优与日本搞笑团体南海甜心的成员山里亮太共同宣布结婚，消息引发了广泛祝福。2022年2月，其所属经纪公司正式公布了苍井优怀孕的喜讯，并透露预产期定在同年夏天。随后在2022年8月，日本女演员苍井优顺利迎来了她的第一个孩子，是一位可爱的小公主，至此她的人生进入了崭新的阶段。
二零零八年十一月二日，苍井优受邀出席日本赛马界的重要赛事，担任天皇奖的颁奖嘉宾。二零一一年十月，她再次以公益行动展现社会责任感，为已故著名导演小林正树所执导的赈灾纪录片《加油扶桑花女孩》担任配音工作；该片于同年十月二十九日起，在日本全国范围内的二十二块大银幕正式公映。苍井优在参与项目时郑重承诺，将把此次配音工作的全部个人酬劳，无偿捐赠给在当年日本大地震中遭受严重影响的福岛县磐城市，以此表达对灾区民众的深切关怀，并衷心祝愿当地居民能够早日完成家园重建、恢复安宁生活。此后她持续关注该地区的复兴进程，并于二零一五年三月二日，亲自出席了在东京都内举办的“磐城市旅游观光复兴活动”，同时正式受聘担任磐城市的观光大使，致力于通过自身影响力推动当地旅游业的复苏与发展。
在日本电影界年轻一代的女演员中，苍井优无疑是演技派的杰出代表，她仿佛天生便带着一种独特的艺术光芒。作为岩井俊二导演长期青睐与合作的演员，她被视为日系小清新风格的奠基者之一，其形象清丽脱俗，气质优雅可人。在《关于莉莉周的一切》中，她尚且只是一株略显稚嫩、弱不禁风的新芽；而到了《花与爱丽丝》时期，年仅十九岁的少女却已如同在凛冽寒风中傲然绽放的花朵，展现出令人印象深刻的坚毅、果敢与美丽。苍井优本人性格谦逊而略带腼腆，但在表演领域却拥有极强的可塑性，经过多部影片的持续打磨与沉淀，她逐渐形成了自己独树一帜的表演风格。她没有欧美明星那种极具冲击力的惊艳容貌，也不具备魔鬼般惹火的身材，却天生自带一份淡然随性的气质，举止间总带着一种轻描淡写的从容。从初入影坛时略带婴儿肥的清新模样，到如今纤细轻盈的芊芊身姿，这位自幼学习芭蕾舞的演员，始终由内而外散发着一种特别的能量——安静、优美、令人舒心，宛如从茂密森林深处拂面而来的一阵初夏清风，自然而充满生机。