福岡県生まれ。1999 年にミュージカル『アニー』のオーディションで１万人の中から選ばれ、ポリー役でデビュー。2001 年には岩井俊二監督の「リリィ・シュシュのすべて」で映画デビューを飾り、援助交際する女子中学生役を演じて注目を集めた。その後、日本テレビ『青と白で水色』01、TBS『高校教師』03、『タイガー＆ドラゴン』05、NHK『七子と七生・姉と弟になれる日』04 などのテレビドラマや、塩田明彦監督「害虫」02、森田芳光監督「海猫」04 などの映画で順調にキャリアを積み、再び岩井と組んだ「花とアリス」04 で日本映画プロフェッショナル大賞主演女優賞を受賞。05 年には佐藤純 監督の戦争大作「男たちの大和／ YAMATO」にも出演するなど、実績を重ねてゆく。そして、06 年に出演した李相日監督の「フラガール」で転機を迎える。炭鉱の町再生のためにフラダンサーになり仲間を引っ張っていく谷川紀美子を演じ、ブルーリボン賞主演女優賞など数々の賞を受賞。キネマ旬報ベスト・テンでも第１位に輝くなど批評的にも成功を収め、自身も助演女優賞受賞を受賞し、注目度が一気にアップした。以後も「クワイエットルームにようこそ」07、「人のセックスを笑うな」「明日への遺言」「百万円と苦虫女」08、「おとうと」「雷桜」10 と話題作にコンスタントに出演し、ナチュラルな魅力を発揮。テレビドラマでは、フジテレビ『Dr.コトー診療所2006』06、WOWOW『蒼井優×４つの嘘／カムフラージュ』08、日本テレビ『おせん』08 などがある。また、幼い頃から継続しているクラシックバレエの才能を生かして、「フラガール」のほか、「蟲師」07、NHK 大河ドラマ『龍馬伝』10 などでしばしば踊りも披露。さらに長篇アニメーション「鉄コン筋クリート」06 で声優に初挑戦して以来、「いけちゃんとぼく」09、「REDLINE」10などで声の出演も行なっている。

2020年10月下旬号	「スパイの妻」:鼎談　蒼井優×高橋一生×黒沢清
2018年12月上旬号	「斬、」:インタビュー　蒼井優
2018年2月下旬　キネマ旬報ベスト・テン発表特別号	2017年　第91回　キネマ旬報ベスト・テン＆個人賞:主演女優賞　蒼井優
2017年11月上旬特別号	「彼女がその名を知らない鳥たち」:対談　白石和彌[監督]×蒼井優
2017年8月上旬号	監督×俳優　最強／注目コンビの話題作2017-2018:〈勢いが止まらない二人の監督〉白石和彌×蒼井優&阿部サダヲ　「彼女がその名を知らない鳥たち」
2017年6月上旬号	「家族はつらいよ２」:対談　妻夫木聡×蒼井優　もうすっかり家族です。
2010年6月上旬号	HOT SHOTS:「雷桜」蒼井優＆岡田将生
2008年7月下旬号	FACE2008:蒼井優
2008年1月下旬号	作品特集　「人のセックスを笑うな」:コラム：「人のセックスを笑うな」と蒼井優の身体性
2007年3月下旬特別号	巻頭特集　「蟲師」:記録　2　蒼井優
2007年2月下旬決算特別号	特別カラー・グラビア　個人賞受賞者インタビュー:助演女優賞　蒼井優
2006年9月下旬号	巻頭特集　注目の本格派若手女優2006:蒼井優　インタビュー
2006年臨時増刊　NO MOVIE, NO GIRL vol.2	INTERVIEWS:蒼井優
2006年1月下旬特別号	新春グラビア企画:若手女優のいる風景－06年期待の日本映画より　蒼井優、関めぐみ（「ハチミツとクローバー」）
2005年6月下旬号	HOT SHOTS:蒼井優
2004年3月下旬号	FACE2004:蒼井優
2003年5月下旬号	特別企画　がんばれ日本映画！期待の若手女優特集2003:応援メッセージ／池脇千鶴、蒼井優、井川遥、伊藤歩、市川実和子、柴咲コウ、唯野未歩子、小西真奈美、鈴木杏、釈由美子、竹内結子、深田恭子、遠野凪子、矢田亜希子、仲間由紀恵、広末涼子
2001年9月下旬号	特集　「リリイ・シュシュのすべて」:カラーグラビア　市原隼人、忍成修吾、蒼井優、伊藤歩 特集　「リリイ・シュシュのすべて」:市原隼人×忍成修吾×蒼井優　座談会