東京市荒川区（現・東京都荒川区）の生まれ。戦争の激化に伴い、小学校６年時の1945年、宮城県仙台市に疎開。終戦後も仙台に留まり、49年、県立第二女子高校に進む。美少女で都会的な雰囲気をまき散らす彼女はかなり目立つ存在だったらしく、後年、井上ひさしの自伝的小説『青葉繁れる』に、彼女をモデルにした男子高校生のマドンナ的存在として登場する。高校２年生の時に母が、続いて兄が他界し、無口な日常生活を送っていた。そんな時、仙台に長谷川一夫が主宰する新演伎座が公演に来て、彼女は楽屋に長谷川を訪ねて女優志願を訴える。長谷川は「学校を卒業してから」と答えたが、卒業まで待てずに２年で中退して単身上京。新演伎座に入る。だが、間もなく新演伎座が解散したため、51年夏、長谷川の紹介で大映に５期ニューフェイスとして入社。翌52年、小石栄一監督「死の街を逃れて」に日本へ向けて脱出する娘役で出演。次いで、江利チエミ主演の「猛獣使いの少女」、三益愛子の「母子鶴」など８本に出演。親しみやすい庶民的な容貌が注目され、53年の「十代の性典」から始まる「性典」シリーズ３作で人気は急上昇。思春期の少女たちの性を大胆に扱った、当時としては非常に珍しい作品だった。しかし彼女にとっては屈辱的だったらしく、その後、これらの作品に関しては決して語ろうとしなかった。一方、53年は溝口健二監督にも起用され、「祇園囃子」で色街の封建性に抵抗する気の強い舞妓の役を生き生きと演じて、本格的な女優としての第一歩を記している。この頃、彼女のブロマイドが売り上げ１位となるなど、人気は急上昇。娯楽作品への出演が相次ぎ、菅原謙二や根上淳の主演映画に相手役として出演する。長谷川一夫と初共演の「酔いどれ二刀流」54では時代劇に初挑戦。また、東京映画「月に飛ぶ雁」55で初の他社出演もこなしている。しかし、いずれも彼女の人気に便乗した企画ばかりで、満足感を得るものではなかった。そんな彼女のもとに再び溝口監督から声がかかり、「赤線地帯」56に出演。売春防止法成立直前の売春宿を舞台に娼婦たちの哀歓を描いた作品で、彼女は汚職で入獄した父親の保釈金を稼ぐために身を落とした娼婦という汚れ役で、初のおとなの役も演じた。溝口は彼女を徹底的にしごき、その苦しみの中から初めて真の映画づくりの厳しさを知る。清純さをかなぐり棄てての熱演は溝口から及第点をもらい、若尾は以降、大きく変貌するようになる。与えられた役をただ演じるのではなく、自分なりに役を考え膨らませる、積極的に取り組むような姿勢が見えるようになったのである。56年には市川崑監督の「処刑の部屋」で無軌道な学生に犯され棄てられる娘役。同じ市川監督の泉鏡花原作「日本橋」56では山本富士子、淡島千景と共演し、川頭義郎監督「涙」56で松竹に初出演する。この年、菅原謙二、東宝の小泉博と勉強会“麦のグループ”を結成した。57年には３本目の他社出演となる豊田四郎監督の宝塚映画「夕凪」に出演。次いで「青空娘」57では、のちに名コンビとして数々の傑作を発表する増村保造監督と出会う。決して幸福とは言えない境遇ながら“いつも青空のように明るく生きる”娘を、増村の快調なテンポの演出に乗って、すがすがしく爽やかに演じた。しかし、若尾は大映の看板スターであり、あくまでもスター性を損なわぬ企画が優先され、「赤線地帯」での汚れ役はあくまでも巨匠・溝口だからこそ許されたものだった。スター女優が誰でも抱えるジレンマに彼女も立ち向かわねばならず、それでも娯楽作品と併行して、わずかながらも、吉村公三郎監督「一粒の麦」58、増村監督「最高殊勲夫人」「美貌に罪あり」59、「女経」「からっ風野郎」「偽大学生」60、小津安二郎監督「浮草」59、市川監督「ぼんち」60など、一線級の監督に起用されながら徐々に力を蓄えていった。映画界入りして10年経った61年、彼女も28歳となり、人気もピークを過ぎつつあった。そういう時期に川島雄三監督の「女は二度生まれる」に出演。彼女の役は東京・神楽坂の芸者で、金でどんな男とでも寝てしまうという奔放な娘だが、それでいて可愛らしく憎めない。そんなヒロインを生き生きと弾むように演じたのである。次いで増村監督の「妻は告白する」61で大学助教授の妻に扮し、夫と彼女の愛人（川口浩）と３人で北穂高を登山中に、宙吊りになった夫のザイルを切断して愛人を救い、裁判にかけられるという、この愚かにも悲しい女性を凄味さえ感じさせるほどの熱気と緊迫感の横溢した力演で演じ切った。この２作品の演技によってキネマ旬報賞、NHK映画賞、ブルーリボン賞などの主演女優賞を独占。演技派女優として鮮やかに変身した。翌62年には、再び川島監督の「雁の寺」で少年僧が愛憎相半ばする想いを寄せる住職の妾を情感たっぷりに演じ、「しとやかな獣」では体を武器に男から金をまきあげるしたたかな女を好演。増村監督の「爛」では妻の座を得るために男（田宮二郎）とのただれた関係を続けるホステス、谷崎潤一郎原作、木村恵吾監督の「瘋癲老人日記」では、77歳の不能でも性欲だけは旺盛な夫の父（山村聰）に自分の肉体をもてあそばせ、その代償として贅沢品を貢がせる嫁を演じる。これらの作品では妖しいエロティシズムを発散させるようになり、かつての清純派からおとなの女優へと完全に脱皮した。この魅力を十二分に引き出した最大の功績者は、やはり増村監督である。一貫として女の自我の目覚めを謳いあげる増村作品にとってもまた、彼女の存在が必要不可欠になっていく。64年の「『女の小箱』より・夫が見た」では事業欲が旺盛な野心家（田宮二郎）を愛する人妻、谷崎原作の「卍」では人妻との同性愛に溺れる女。65年の「清作の妻」では日露戦争で招集されて負傷して帰って来た夫（田村高廣）を再び戦場に行かせぬようにと、夫の眼を五寸釘で突き刺す激しい妻。66年には谷崎原作の「刺青」で背中いっぱいに女郎蜘蛛の刺青を彫り、男たちを惑わす芸者、「赤い天使」では再び戦場に戻って行く負傷兵たちに身をまかせる従軍看護婦。67年の「妻二人」では夫（高橋幸治）のかつての愛人（岡田茉莉子）と対立する妻、「華岡青洲の妻」では夫（市川雷蔵）をはさんで姑（高峰秀子）と女の葛藤を展開する妻。68年には「積木の箱」で主人公の少年に慕われるが少年の父に犯され子供まで作るという過去のある女、「濡れた二人」では仕事に忙殺されて相手にしてくれない夫への不満から漁港の若者（北大路欣也）に惹かれる女。69年には川端康成原作「千羽鶴」で、かつての愛人の息子（平幹二朗）に激しく心を乱す女。これらはいずれも、増村監督の緻密で力感あふれる演出によって引き出された女の情念を、的確な演技力に加えて成熟したエロティシズムを漂わせながら独自の世界で展開させたもので、押しも押されもせぬトップ女優としての地位を維持し続ける。増村監督作以外では、吉村公三郎監督「越前竹人形」63、山本薩夫監督「傷だらけの山河」64、「氷点」66、今井正監督「砂糖菓子が壊れるとき」67、「不信のとき」68など、名匠たちに多彩であり重要な役で起用されている。ほかに三隅研次監督「処女が見た」66、「雪の喪章」67など。東京映画の豊田四郎監督「波影」65では逆境にあっても明るさを失わない娼婦を丁寧に演じており、この65年に「清作の妻」と併せてキネマ旬報賞、ブルーリボン賞などの主演女優賞を獲得。68年度も「不信のとき」「積木の箱」でキネマ旬報賞などの女優賞を獲得するなど、映画界の斜陽化とともに女性映画が減少し、大物女優たちが映画に見切りをつけてテレビ、舞台に移っていく中で、ひとり孤軍奮闘した大女優であった。この間、私生活では旅先のパリで知り合った商業デザイナーの西館宏幸と63年２月３日に結婚するが、“性格の不一致”で68年に離婚した。68年のTBS『クラクラ日記』で、やっとテレビ初出演。70年には芸術座『雪国』で初舞台を踏んだ。同年、勝新太郎と三船敏郎の共演で話題となった岡本喜八監督「座頭市と用心棒」でヒロイン役。71年の山田洋次監督「男はつらいよ・純情篇」では渥美清演じる寅さんの６代目マドンナ。同年12月には大映が倒産し、これにより、あくまでも映画一本でやってきた若尾だったが、テレビ、舞台に本格的に出演するようになった。ちなみに大映倒産後に若尾が出演した映画は、新藤兼人が監督したドキュメンタリー「ある映画監督の生涯・溝口健二の記録」75に証言者として出たものと、市川崑監督に熱望され、かぐや姫（沢口靖子）の養母を演じた「竹取物語」87、三島由紀夫原作、行定勲監督の「春の雪」05で尼僧を演じたそのわずか３本のみである。その間、テレビドラマには、NHK『新・平家物語』『赤ひげ』72、『元禄太平記』75、『徳川慶喜』98、『武蔵／MUSASHI』03、TBS『時雨の記』80、『妻のしあわせ』82、『ときめきの午後』85、『三姉妹』90、『迷走地図』92、『愛のいたずら』93、『初蕾』03、日本テレビ『鹿鳴館物語』84、『花道は炎のごとく』85、『正当防衛』95、テレビ朝日『妻たちの乱気流』84、『御宿かわせみ』88、『春燈』89、フジテレビ『断絶の女』85、『影ある旅装』86など多数に出演している。舞台は前記『雪国』以来、芸術座の常連として『桐の花咲く』72、『女橋』73、『喜和』74、『忍ぶ川』76に出演するほか、帝劇『暗闇の丑松』73、日生劇場『残菊物語』74・80、『樋口一葉』78、新橋演舞場『鹿鳴館物語』81など。83年に建築家の黒川紀章と再婚、海外での仕事に同行するために女優業をセーブするようになるが、84年の日生劇場『健礼門院』で復帰し、以降も『おさん茂兵衛』87、『鹿鳴館』88、『雁』93、『花のひと深川亭』94、『セレブの資格』07、『華々しき一族』08、『女の人さし指』11などに出演を重ねている。黒川とは07年10月に死別。近年は、犬が家長の風変わりな一家の姿をドラマ仕立てで描くソフトバンクモバイルのCM『白戸家』シリーズで、樋口可南子、上戸彩らと共演。コミカルなやり取りも貫祿で演じてさすがの存在感をアピールする。NHK連続テレビ小説『おひさま』11では、ヒロイン・井上真央の成長した現在の姿とナレーションを担当している。