2001年，参加《nicola》杂志模特选拔并获得了最优秀大奖。
2005年，出演电视剧处女作《涩谷15》。
2006年，发行个人首本写真集《ちゅら☆ちゅら》。
2007年，主演爱情电影《恋空》，凭借该片获得第31届日本电影学院奖及第50届日本电影蓝丝带奖最佳新人奖；12月5日，发表个人首张音乐专辑《そら》。
2008年，主演医疗剧《Code Blue》首播，该系列另外两部电视剧《CODE BLUE：新春特别篇》、《CODE BLUE 2》分别于2009年、2010年播出。
2009年，主演电视剧《微笑》，凭借该剧获得第61届日剧学院赏、第13届日刊体育日剧大奖最佳女配角奖。
2013年，主演了律政喜剧《LEGAL HIGH 2》，凭借该剧获得了第79届日剧学院赏最佳女配角奖。
2015年，主演了漫改日剧《掟上今日子的备忘录》，凭借该剧获得了第2届日剧信心奖最佳女主角奖。
2016年，领衔主演了爱情喜剧《逃避虽可耻但有用》，凭借该剧获得了第6届日剧信心奖、第91届日剧学院赏最佳女主角奖。
2017年，主演了运动喜剧爱情电影《恋爱回旋》，凭借该片获得了第60届日本电影蓝丝带奖最佳女主角奖。
2021年5月，新垣结衣与星野源公布了结婚喜讯，并退出LesPros Entertainment自由活动。
2016年 《逃避虽可耻但有用》 饰演森山实栗
2012年 《Legal High》系列 饰演黛真知子
2008年 《Code Blue》系列 饰演白石惠
2005年 《涩谷15》 饰演Ema
2018年 《Code Blue》 饰演白石惠
2017年 《恋爱回旋》 饰演富田多满子
2014年 《黎明的沙耶》 饰演沙耶
2007年 《恋空》 饰演田原美嘉
2024年，凭借《正欲》获得第33届日本电影批评家大奖最佳女配角奖。
2018年，凭借《恋爱回旋》获得第60届日本电影蓝丝带奖最佳女主角。
2017年，凭借《Code Blue 3》获得第21届日刊体育日剧大赏夏季电视剧最佳女配角。
2017年，凭借《Code Blue 3》获得第27届TV LIFE日剧大赏最佳女配角。 《Code Blue 3》
2017年，凭借《Code Blue 3》获得第94届日剧学院赏最佳女配角。
2017年，凭借《逃避虽可耻但有用》获得第91届日剧学院赏最佳女主角。
2017年，凭借《逃避虽可耻但有用》获得第25届桥田赏俳优桥田奖。
2017年，凭借《逃避虽可耻但有用》获得东京电视剧大赏最佳女主角。
2016年， 凭借《逃避虽可耻但有用》获得第20届日刊体育日剧大赏秋季电视剧最佳女主角奖。
2016年， 第20届日刊体育日剧大赏年度最佳女主角奖。
2016年， 凭借《逃避虽可耻但有用》获得第26届TV LIFE日剧大赏最佳女主角奖。
2016年，凭借《逃避虽可耻但有用》获得 第6届日剧信心奖最佳女主角。
2016年， 凭借《掟上今日子的备忘录》获得第2届日剧信心奖最佳女主角奖。
2014年，凭借《LEGAL HIGH 2》获得第79届日剧学院赏最佳女配角。
2009年，凭借《微笑》获得第61届日剧学院赏最佳女配角。
2008年，凭借《恋空》获得第31届日本电影学院奖最佳新人奖。
2018年， 凭借《恋空》获得第31届日本电影学院奖-最具话题演员奖。
2018年， 凭借《恋爱格局》、《坏家伙》、《恋空》获得第50届日本电影蓝丝带奖最佳新人奖。
2018年， 凭借《恋空》获得 第45届金箭奖电影奖。
2017年， 凭借《坏家伙》、《恋空》获得第20届日刊体育电影大奖最佳新人奖。
2017年， 凭借《恋空》获得第29届横滨电影节最优秀新人奖。
2017年， 凭借《父女七日变》获得第17届TV LIFE日剧大赏最佳女配角奖。
2017年， 凭借《恋爱格局》、《坏家伙》、《恋空》获得第32届Élan d'or奖新人奖。
2017年， 凭借《父女七日变》获得第4届TVnavi日剧年度大赏年度最佳女配角奖。
新垣结衣是典型的日本清纯型女星，可爱、有魅力，很有存在感，像一杯透亮透亮的白开水。她既有日本人崇尚的清透和呆萌，又有冲绳离岛独有的悠闲和大气。她总给人一种轻轻松松的感觉，从不会使劲儿做什么，却默默地击中观众的心。无论是唱歌还是演戏，她都面面俱到，美淑女的形象是日本人心中女友的绝佳类型。（《羊城晚报》、制作人成河广明、时光网、国际在线评）
模特出身的新垣结衣，由于长相甜美、性格讨喜而被广大宅男所喜爱。（大洋网-信息时报评）她并非小鸟依人的娇小女生，但也不是大长腿的模特身材。她给人的感觉只有两个字“舒服”，和她的笑容一样舒展自然。天真可爱是她最大的武器，但她偏偏还把喜剧演的很好，是一名技术和忍耐力兼备的演员。在《父女七日变》、《辣妹掌门人》等作品中都有出色的表现。在电视剧《逃避可耻但有用》里，她剪了更加具有时尚感的短发，外形愈发精致。在《懦弱野兽》中贡献了她荧屏首个叛逆造型。高挑身材偏偏配上可爱圆脸、内里是温柔元气却要外在服饰来笨拙地展示叛逆，这个突然转变把新垣结衣身上反差萌的部分表现得淋漓尽致。（时光网、导演深川荣洋、网易娱乐、《羊城晚报》、新京报网评）
