京都府京都市の生まれ。本名・村上美津。京都の木屋町で待合旅館を経営していた元芸妓の母は俳優・嵐寛寿郎の妹で、時代劇の大スター“アラカン”の17歳離れた従妹にあたる。1935年、アラカン率いる嵐寛寿郎プロ（寛プロ）の「なりひら小僧・春霞八百八町」に、茶屋の娘役で映画初出演。“森光子”の芸名を名乗る。以後、寛プロの専属となり、「鞍馬天狗・江戸日記／前篇」「右門捕物帖・花嫁地獄変」などに続けて出演。36年、府立第一高等女学校（現・鴨沂高校）に進むが母の病死で中退し、改めて入った寛プロは37年に解散して、作品の配給先だった新興キネマ（のちの大映）京都撮影所に110余名とともに移籍する。数々の娯楽作で可憐な娘役をつとめ、主な作品に伊藤大輔監督、市川右太衛門主演の「剣豪荒木又右衛門」38、同社の名物・鈴木澄子主演の“化け猫映画”「怪猫謎の三味線」38、ミス・ワカナ、玉松一郎ら吉本興業のスターの大量引き抜きが芸能史に残る騒動になった森一生監督「お伊勢詣り」39、大ヒット作の続編「続阿波狸合戦」40など。夫婦漫才の先駆者であるワカナには目をかけてもらう。しかし、新興京都での活動に満足できず、いったんは映画女優を引退して歌手活動を始める。42年に東海林太郎、43年には松平晃に付いてボルネオ、ジャワなど外地の前線を慰問。船が魚雷を受けるなど九死に一生を得る体験をする。戦後は進駐軍を相手に歌うなど、がむしゃらに働いたが、48年、結核に倒れ、約３年間の闘病生活を送る。52年、NHKラジオ大阪『エンタツちょびひげ漫遊記』で復帰。朝日放送専属となってミヤコ蝶々・南都雄二の『漫才学校』54などのラジオ番組に次々と出演する。テレビには草創期から出演し、コメディ番組『ダイラケのびっくり捕物帖』57では小太刀の名手・お妙役で人気を上げる。57年には宝塚映画「強情親爺とドレミハ娘」で16年ぶりに映画出演。58年、梅田コマ劇場の舞台を偶然に見た劇作家・菊田一夫に誘われ『花のれん』に出演。菊田からは「君は脇（役専門）だね」と宣告されるが、これを機に東京へ移り、三益愛子主演の芸術座『がめつい奴』59で好演を見せる。59年、テレビ演出家の岡本愛彦と結婚（64年に離婚）。60年には菊田作『がしんたれ』で林芙美子に扮して評判になる。この演技が菊田を動かし、菊田の作・演出『放浪記』の61年10月の初演につながる。泥くさい田舎娘だった芙美子の女流作家になるまでの激しい生きざまと、芸歴25年余で初めて大役を掴んだ自身の不屈が重なり合い、大ヒットして８カ月のロングランを記録。本格舞台女優としてようやく脚光を浴びる。61年は、４年ぶりに映画にも出演。「喜劇・駅前団地」61で伴淳三郎の気のいい奥さんを艶っぽく演じ、「トイレット部長」61、「その場所に女ありて」62などにも起用される。庶民的な美人で、がさつな役にも品を出せる芸達者ぶりが改めて評価され、60年代は貴重な脇役として活動。主な作品に豊田四郎監督「台所太平記」63、田坂具隆監督「冷飯とおさんとちゃん」65、中村登監督「暖春」65、成瀬巳喜男監督「乱れ雲」67、恩地日出夫監督「めぐりあい」68など。井上和男監督「『可否道』より・なんじゃもんじゃ」63では主役をつとめる。テレビドラマにも、フジテレビ『大番』62、NHK『おはなはん一代記』62など多数出演。主演のTBS『時間ですよ』70は笑いと人情満載で視聴率30％以上を稼ぎ、89年まで断続的にシリーズ化される。家族と従業員みなに慕われる銭湯・松の湯のおかみさん役は、ドラマでの最大の当たり役に。71年、10年ぶりに『放浪記』を再演してヒットさせ、その後は定期的に上演。ミス・ワカナの半生を演じた『おもろい女』78、嘘つき女の喜劇『雪まろげ』80も再演を続ける。87年、市川崑監督「映画女優」で久しぶりに映画出演。田中絹代（吉永小百合）の母親役で、戦前の映画界を知るキャリアの厚みを見せる。84年に紫綬褒章、92年に勲三等瑞宝章を受章。ジャニーズ所属タレントとの親密な交流が話題を呼ぶなど、21世紀に入っても人気現役女優であり続ける極めて別格の存在に。代表作『放浪記』は上演回数更新のたびに評価が増し、小説の入選に喜んだ芙美子のでんぐり返しの場面を続ける姿が国民的注目の的となる。NHK『ハルとナツ・届かなかった手紙』に出演した05年、文化勲章を授与。08年に『放浪記』のでんぐり返しを断念、万歳三唱の演技に変更するが上演は続け、09年の89歳の誕生日に上演回数2000回（千秋楽で2017回）を達成する。これにより国民栄誉賞を受賞。俳優では長谷川一夫、渥美清に次いで３人目で、存命中では初。女優としても初の栄誉となった。2012年11月10日心不全のため死去。