2004年，黑木明纱出演个人银幕处女作《大眼女》，从而进入演艺圈。
2005年，参演根据土田世纪原作漫画改编的都市剧情片《月光浪子》，她在片中饰演从小便患有先天性心脏病的美丽女孩杉山艾米。
2006年，与堀北真希、板尾创路等合作出演恐怖惊悚电影《鬼来电最终篇》；10月，参演爱情电影《只是爱着你》，她在片中饰演班级里有名的美人富山美雪。
2007年，参演悬疑特别剧《白虎队》；随后，参演爱情伦理剧《敬启，父亲大人》，她在剧中饰演美丽的见习糕点师唐泽直美；8月，黑木明纱为科幻CG动画《2077日本锁国》中的女战士维克希尔配音；10月，参演动作片《热血高校》，她在片中饰演酒吧里的歌手逢泽瑠加。
2008年，与龟梨和也等合作出演励志喜剧《一磅的福音》，她在剧中饰演从小在修道院长大的孤儿安吉拉修女；6月21日，黑木明纱发行首支R&B类型的单曲《Like This》；10月，与中井贵一等合作出演家庭剧《风之花园》，她在剧中饰演在英国学习庭院设计的白鸟瑞。
2009年，黑木明纱受邀出席第33届“ERANDORU Award”（エランドール赏）的颁奖典礼，获得最被期待的年轻演员奖；3月，主演根据日本同名漫画改编的剧情电影《非常舞者》，她在剧中饰演中拥有舞蹈天赋的少女宫本昴；4月8日，黑木明纱发行首张个人音乐专辑《Hellcat》，专辑收录了由她参与制作的8首作品；7月，与草彅刚、山本裕典等合作出演现代剧《义侠护工》，她在剧中饰演同恶势力作斗争的四方木理子，她也凭借该剧获得了第59届日剧学院奖女配角奖；12月，主演科幻电影《武装女猎人》，她在片中饰演沙漠战场上的超强武装美女Grey。
2010年，参演喜剧片《矢岛美容室~追寻梦想内华达~》，她在片中饰演迈克尔的妹妹拉姿贝丽；同月，出演推理剧《新参者》，她在剧中饰演地方情报杂志的编辑部记者青山亚美；12月，出演科幻片《宇宙战舰大和号》，她在片中饰演新锐机宇宙虎号的王牌驾驶员森雪。
2011年，黑木明纱发行的单曲《Wired Life》，被选作为动漫《青之驱魔师》的主题曲；7月，与多部未华子、城田优等合作主演动作剧《纪戊～警视厅特殊犯搜查系》，她在剧中饰演第一个加入SAT的女性队员伊崎基子；6月，出演根据真保裕一所著同名小说改编的悬疑惊悚影片《安达卢西亚：女神的报复》，她在片中饰演维克多银行的职员新藤结花。
2012年，参演剧情电影《剧场版新参者：麒麟之翼》。
2014年，出演由小松隆志等执导的励志喜剧《黑社长》，她在剧中饰演个性强势爽快，想法务实的讲师秋山杏子；8月，参演冒险片《鲁邦三世：埃及艳后的项链》，她在片中饰演谜样一般的女人峰不二子；9月，主演穿越剧《时间螺旋》。
2015年，主演根据冈井崇同名医疗小说改编的悬疑剧《DESINER BABY-速水警官产假前的疑难案件-》，她在剧中饰演怀孕八个月的刑警速水悠里。
2016年，与新井浩文等合作主演家庭喜剧《拜启，民宿大人》，她在剧中饰演好胜且喜欢拳击的山下沙织。
2017年，参演青春动作电影《青禾男高》，在片中饰演擅长剑术的武士家女儿清子；9月，发行写真集《INCARNATION》，这是她时隔八年再度发行写真集；10月，参演朝日台深夜剧《成人高中》。
青禾男高2017-07-12 饰演清子 导演蒋卓原 主演景甜、欧豪
鲁邦三世：埃及艳后的项链2013-10-03 饰演峰不二子 导演北村龙平 主演小栗旬
剧场版新参者：麒麟之翼2012-01-28 饰演青山亚美 导演土井裕泰 主演阿部宽、新垣结衣、沟端淳平
安达卢西亚：女神的报复2011-06-25 饰演新藤结花 导演西谷弘 主演织田裕二、户田惠梨香
宇宙战舰大和号2010-12-01 饰演森雪 导演山崎贵 主演木村拓哉
矢岛美容室~追寻梦想内华达~2010-04-29 饰演Raspberry 导演中岛信也 主演石桥贵明、木梨宪武
最后的约定2010-01-09 饰演新见有里子 导演佐藤祐市 主演岚
热血高校22009-12-19 饰演相泽琉香 导演三池崇史 主演小栗旬、山田孝之
武装女猎人2009-12-19 饰演Grey 导演押井守 主演菊地凛子、佐伯日菜子
非常舞者2009-03-20 饰演宫本昴 导演李志毅 主演桃井薰、高雅罗、平冈祐太
热血高校2007-10-27 饰演相泽琉香 导演三池崇史 主演小栗旬、山田孝之
2077日本锁国2007-08-18 饰演维克希尔(配音) 导演曾利文彦 主演松雪泰子、谷原章介
大帝之剑2007-04-07 饰演天草四郎(牡丹) 导演堤幸彦 主演阿部寛、长谷川京子
只是爱着你2006-10-28 饰演富山美雪 导演新城毅彦 主演宫崎葵、玉木宏
鬼来电最终篇2006-06-24 饰演草间艾米莉 导演麻生学 主演堀北真希
谁是加缪2006-01-14 饰演Ray 导演柳町光男 主演柏原收史、前田爱
月光浪子2005-11-19 饰演杉山艾米 导演深作健太 主演洼冢洋介、陈冠希
大眼女2004-10-05 饰演吉住明日香 导演木下高男 主演MIMURA、原田泰造
成人高中2017-10 饰演圆部真希 导演瑠东东一郎 主演三浦春马
拜启，民宿大人2016-10-25 饰演山下沙织 导演谷内田彰 主演新井浩文
DESINER BABY-速水警官产假前的疑难案件-[29] 2015-09-22 饰演速水悠里 导演岩本仁志、长沼诚 主演渡部笃郎
恋爱中会有的事2015-06-24 导演高野舞、洞功二、石井浩二 主演户田惠梨香、佐佐木希、渊上泰史
时间螺旋2014 饰演相沢奈月 导演西村了、雨宫望、岩﨑麻利江 主演GACKT、平冈佑太
黑社长2014 饰演秋山杏子 导演三宅喜重、白木启一郎、小松隆志 主演泽村一树、国仲凉子
恶货2014 饰演官宫园惠梨香 导演権野元 主演及川光博
八重之樱2013 饰演中野竹子 导演加藤拓 主演绫濑遥、西岛秀俊、长谷川博己
义侠护工2012-11-17 饰演四方木里子 导演西谷弘 主演草剪刚
纪戊～警视厅特殊犯搜查系2011 饰演伊崎基子 导演片山修、藤田明二、常广丈太 主演多部未华子、城田优
请一定要幸福2011 饰演柳泽春菜 导演泽田鎌作、松山博昭 主演香取慎吾、藤木直人
义侠护工特别篇2011 饰演四方木理子 导演西谷弘 主演草剪刚
红手指2011 饰演青山亚美 导演土井裕泰 主演阿部宽、沟端淳平
IRIS2010 饰演崔圣熙(日语配音) 导演金奎泰、杨允浩
新参者2010 饰演青山亚美 导演山室大辅、平野俊一、韩哲、石井康晴 主演阿部宽、沟端淳平
义侠护工2009 饰演四方木理子 导演西谷弘、石川淳一、叶山浩树 主演草剪刚
Chance!~她成功的理由~2009 饰演玉置沙织 导演小林和宏 主演堀北真希、剧团一人、滨田岳
男装的丽人~川岛芳子的生涯~2008 饰演川岛芳子 导演藤田明二 主演真矢美季、堀北真希、八木优希
风之花园2008 饰演白鸟琉衣 导演宫本理江子 主演中井贵一、神木隆之介
紧闭的门扉2008 饰演碓冰优佳 导演村本天志 主演中村俊介
2010-02 第19届《TV LIFE》·2009年度电视剧大奖·女配角奖 义侠护工 （获奖）
2009-10-21 第59届日剧学院奖·女配角奖 义侠护工 （获奖）
2009-05-10 第17届桥田奖·新人奖 （获奖）
2009-02-05 第33届2009年élan d'or奖·新人奖 （获奖）
2007-03 第44届金箭奖·新人奖 （获奖）
2012-10-04 第29届2012年度Best Jeanist·一般选出部门 （获奖）
2011-11-08 第8届万年笔Best Coordinate奖·贩売员选出部门 （获奖）
2011-10-05 第28届2011年度Best Jeanist·一般选出部门 （获奖）
2011-01-26 第22届日本最佳珠宝佩戴奖·20代部门 （获奖）
2010-11-22 第6届VOGUE NIPPON Women of the Year 2010 （获奖）
2010-10-04 第8届2010年度Clarino美腿大奖·20代部门 （获奖）
2009-11-26 第22届2009小学馆DIME TREND大奖·TREND WOMAN OF THE YEAR （获奖）
2009-11-20 第5届Fur of the Year （获奖）
2009-10-01 第1届Forevermark大奖 （获奖）
2009-07-05 第8届2009年度Ms. Lily （获奖）
2009-06-01 第52届Fashion Editors Club of Japan·特别奖 （获奖）
2009-05-12 第6届2009年度COTTON USA AWARD （获奖）
2008-03-26 第10届2008年度BVLGARI Brilliant Dreams Award （获奖）
黑木明纱将角色冷艳的感觉完美的给诠释了出来，而且在拍摄现场看到她时，觉得她就像个女汉子，行为和性格都比较像男孩子。（演员小栗旬评）
黑木明纱无论是漂亮的混血外形还是爆发力十足的舞姿，都令观众眼前一亮。黑木明纱凭借对角色内心充分的解读，将很多高难度的现代舞动作都完成得天衣无缝，使得拍摄的过程与表演，精彩而又流畅。黑木明纱冰美人的形象非常符合电影中的性感角色。（网易娱乐、新浪娱乐评）
黑木明纱在为科幻片《武装女猎人》配音时，将英文台词演绎的生动自如，令记者对她的印象颇深。（1905电影网评）
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