早年经历
2004年，15岁的仲里依纱以参加“寻找与漫画
灰姑娘collection主人公相似的人”的甄选为契机进入演艺圈。2005年，16岁的她作为女演员出道。
演艺经历
2006年7月8日，参与拍摄的电视剧《my hero my boss》在日本首播，饰演千叶茜。7月15日，参与配音的动画《穿越时空的少女》在日本上映。
2007年4月15日，参与拍摄的电视剧《不是开玩笑》在日本首播，饰演广瀬香恋。
2008年1月19日，主演的电影《在遥远彼方的小千》在日本上映，饰演小千。3月1日，与沙耶子、佐藤隆太、向井理主演的电影《好胜男孩》在日本上映，饰演五十岚茜。3月24日，与市原隼人主演的电影《野性之声》在日本上映。7月5日，与宫迫博之主演的电影《咖啡馆的故事》在日本上映，饰演矶边咲子。7月15日，参与拍摄的电影《学校学不到的事》在日本上映，饰演横山永璃。
2009年1月13日，与龟梨和也、田边诚一、户田菜穗主演的电视剧《神之
水滴》在日本首播，饰演紫野原雅。2月21日，与冈田将生、北乃纪伊主演的电影《前路漫漫》在日本上映。5月30日，参与拍摄的喜剧电影《非女性图鉴》在日本上映，饰演中谷凉子。7月9日，参与拍摄的电视剧《义侠护工》在日本首播，饰演美空晴菜。8月1日，参与配音的动画《夏日大作战》在日本上映。10月10日，与染谷将太主演的电影《潘多拉的盒子》在日本上映，仲里依纱在剧中扮演一名护士。
2010年3月13日，与中尾明庆、安田成美、胜村政信主演的电影《穿越时空的少女》在日本上映，饰演芳山明。4月23日，与成宫宽贵主演的电视剧《不良仔和眼镜妹》在日本首播。5月1日，与哀川翔、阿部力、井上正大主演的电影《斑马人2：斑马城的反攻》在日本上映，饰演斑马女皇。7月15日，主演的电视剧《日本人不知道的日语》在日本首播。
2011年2月1日，与成宫宽贵、小出惠介主演的电视剧《派对结束》在日本首播。4月18日，与香取慎吾、黑木明纱、藤木直人主演的电视剧《想要幸福》在日本首播。4月23日，与冈田将生主演的电影《怪医黑杰克》在日本上映。9月23日，与森山未来、长泽雅美、麻生久美子主演的电影《桃花期》在日本上映，饰演酒家女“
爱”。11月5日，与中村苍主演的电影《肚子怎么了》在日本上映，在片中扮演怀孕9个月的准妈妈。
2012年1月16日，与松本润、瑛太、大泉洋主演的电视剧《幸运之七人》在日本首播。7月13日，与伊藤英明、加藤爱、佐藤隆太主演的电影《海猿4：勇敢的心》在日本上映，饰演矢部美香。
2013年1月12日，参与拍摄电影《骷髅城的七人》在日本上映，饰演海雾。
2014年2月15日，与生田斗真主演的电影《鼹鼠之歌》在日本上映，在剧中饰演美艳女警。4月14日，与尾野真千子、椎名桔平、三浦翔平联合出演的电视剧《极恶乱暴者》在日本首播。
2015年5月，主演WOWOW电视台刑侦剧《忒弥斯的求刑》，在剧中饰演检察事务官。
2016年1月10日，主演的TBS日九档电视剧《最佳母女》首播。客串10月播出的电视剧《Cold Case
真相之门》。
2017年，参演日剧《黑色皮革手册》。同年与波瑠、东出昌大、铃木伸之联合主演改编自育江绫同名漫画的TBS电视剧《其实并不
在乎你》，饰演聪明的妻子有岛丽华，并凭借在剧情的表演获得2017东京电视剧节最佳女配角奖。
2018年1月，主演的电视剧《HOLIDAY LOVE》将播出。11月12日，参演的电视剧《远藤宪一与宫藤官九郎之受您指教了》在日本播出。12月15日，参演的电视剧《炎上辩护人》在日本首播，在剧中饰演日下部朋美。
2019年1月11日，参演的电视剧《水果宅急便》播出。2月9日，参演的电视剧《因为误会那是爱》播出，在剧中饰演整体师朱音。3月23日，参演的电视剧《两个祖国》播出，在剧中饰演天羽艾米。4月13日，参演的电视剧《东京独身男子》播出，在剧中饰演三好和奈。
2020年1月，参演的日剧《10的秘密》在富士台播出，在剧中饰演菜妻子。5月15日，参演的电影《卖春之人》在日本上映。5月30日，饰演的电视剧《Living》定档在日本播出。
个人生活
2013年4月，仲里依纱与中尾明庆奉子成婚。两人的恋情是在2012年11月被八卦杂志《FRIDAY》曝光的，当时的杂志报道两人在深夜约会，俨然一对热恋中的情侣。两人相识的契机是2010年共同出演电影《穿越时空的少女》，此后在2012年4月的电视剧《鹤龟助产院》再次合作。
2013年10月4日凌晨，仲里依纱在东京都内诞下一个2650克的男孩，母子平安，所属事务所通过fax发表了这一消息。
