東京都小金井市の生まれ。姉は女優の中山美穂。すでにトップアイドルとして活躍していた姉を家族とともに空港へ見送りに行った際、スタッフの目に止まってスカウトされ、1988年に『小さな決心』で歌手デビュー。同年のフジテレビのドラマ『オトコだろッ！』に出演して、女優としても活動する。ソロ歌手として活躍する一方、河田純子、田山真美子との“楽天使”、さらにメンバーを増やした“七つ星”などの期間限定ユニットを組んだが、歌手活動は90年いっぱいで休止。中原俊監督のOV『Doki Dokiヴァージン／もういちどI LOVE YOU』90で恋に揺れる女子高生を好演して注目され、91年からは女優業に専念。TBS『ナースステーション』91、フジテレビ『ピットに賭ける恋』91、日本テレビ『刑事貴族３』92などのテレビドラマに出演し、主に清楚で可憐な少女のイメージが固まっていく。『仁義なきイレブン』『となりの凡人組』93といった当時隆盛のOV作品にも積極的に参加して経験を積み、原隆仁監督「夜逃げ屋本舗２」93で劇場映画初出演。94年にはジェット・リーらと共演した「フィスト・オブ・レジェンド／怒りの鉄拳」で香港映画にも出演したが、ここまでは華を添えるヒロイン役の域を出ていなかった。その彼女が一躍脚光を浴びたのは、平成ガメラシリーズ第１作の金子修介監督「ガメラ・大怪獣空中決戦」95である。ここで怪獣ギャオスの生態を掘り下げていくアクティブな鳥類学者・長峰真弓に扮し、清楚な少女のイメージから完全に脱却。日本アカデミー賞優秀助演女優賞、ブルーリボン賞助演女優賞、ヨコハマ映画祭助演女優賞などに輝いた。金子監督とはその後も「ガメラ３・邪神（イリス）覚醒」99、｢クロスファイア｣00、「恋に唄えば♪」02で一緒に組んでいる。その後は、TBS『風立ちの遺言』95、『あした吹く風』97、『バツ彼』04、テレビ朝日『はみだし刑事情熱系』98～00、フジテレビ『彼女たちの時代』99、NHK『女将になります！』03、日本テレビ『共犯者』03、テレビ東京『刺客請負人』07・08などにレギュラー出演し、各局の２時間サスペンスでも活躍。07年と10年には『大奥』の舞台版にも出演している。