東京都渋谷区の生まれ。本名・渡辺杏。俳優・渡辺謙を父に持ち、２歳上の兄が俳優の渡辺大。青山学院中等部卒業。15 歳で雑誌『non-no』の専属モデルとしてデビューし、父の助言もあって当初は渡辺謙の娘であるということを隠したままモデルとして活動していたが、2005 年からはパリ、ニューヨーク、ミラノほか海外の主要ファッションショーでも活躍するなど、176 センチの長身を活かして人気モデルの座についた。06 年には『News Week』誌の“ 世界が尊敬する日本人100 人” にも選出。08 年から10 年まで小学館『Oggi』の専属モデルをつとめ、若い女性の支持を得る。また英語に堪能で読書家でもあり、特に戦国時代など日本史への造詣が深く、NHK 教育『Ｊブンガク』をはじめとする教養バラエティ番組の仕事も多い。女優デビューは、2007 年のテレビ朝日の単発ドラマ『天国と地獄』。黒澤明監督の同名映画のリメイクで、ドラマ版オリジナルの役柄である事件解決の鍵を握る女刑事を演じた。翌08 年には、中原俊監督が自作をセルフリメイクした「櫻の園」で映画初出演。男の子っぽく見られることにコンプレックスを抱く女子高生・小笠原葵を演じた。09年にはNHK 大河ドラマ『天地人』の愛姫役で連続ドラマ初出演を果たし、日本テレビ『華麗なるスパイ』では長瀬智也演じるスパイを追う新聞記者役でレギュラー出演。続く同局『サムライ・ハイスクール』では初のヒロイン役を射止め、三浦春馬演じる気弱な主人公に好意を抱く正義感の強い女子高生に扮した。その後もテレビドラマでの活躍が続き、大手商社を舞台に壮絶な社内いじめを描いたフジテレビ『泣かないと決めた日』10 では、榮倉奈々演じる主人公の親友を装いながら、実はイジメの影の首謀者でもあるOL 役の迫力ある演技が話題となった。同年のフジテレビ『ジョーカー・許されざる捜査官』では堺雅人演じる主人公とコンビを組む新人の女刑事役、阿部寛主演のTBS『新参者』にもゲスト出演している。また映画では音楽プロデューサーの小林武史が監督、岩井俊二が脚本を手がけた青春音楽映画「BANDAGE」10 に、主人公・アサコ（北乃きい）の親友で音楽好きの女子高生・ミハル役で出演。11 年には前田弘二監督「婚前特急」の公開も控えており、またミュージカル『ファントム』10 にも初出演するなど女優としても着実に活躍の場を広めつつある。