小學(xué)時，廣末涼子喜歡打籃球，是班級籃球隊(duì)中的主力。在小學(xué)五年級時，她還憑其精湛的球技加入了學(xué)校的籃球隊(duì)。

1993年，中學(xué)時，涼子放棄了練習(xí)多年的籃球，改攻田徑。

1994年，中學(xué)二年級時，她在當(dāng)?shù)剡\(yùn)動會中奪得跨欄季軍。

1994年，參加日本P&G舉辦的“Clearasil洗面乳”廣告選拔，拿下冠軍及百萬日元獎金，并獲得拍攝該洗面乳廣告的機(jī)會，亦因此自日本藝能界出道。5月，廣末涼子參加電影“20世紀(jì)的鄉(xiāng)愁”選角，從近500名試鏡者中被導(dǎo)演看中，出演女主角。

1995年，初演日劇《Heart's》，讓人眼前一亮，不久就接拍了一個“固力果”的廣告。同年參加高知縣運(yùn)動大會，奪得了跳高第二名及跨欄第二名。

1996年她離開故鄉(xiāng)高知赴東京就讀品川女子學(xué)院高等部。這年，她做了一個電臺節(jié)目，叫《廣末涼子今晚努力吧》，并參演了《將太的壽司》，在其中飾演柏原崇乖巧體貼的妹妹關(guān)口美春，其不同面貌的精彩表現(xiàn)，受到一致好評，使涼子人氣直升，并借由此角色獲得第10屆日劇學(xué)院賞最佳新人獎。同年參演了當(dāng)年超高收視率的經(jīng)典日劇《悠長假期》，飾演鋼琴才女齊藤貴子一角。

1997年4月15日，發(fā)行首張個人單曲細(xì)碟《認(rèn)真戀愛五秒前》，以歌手身份出道。不久趁勢出版了寫真集《20世紀(jì)的鄉(xiāng)愁》，一個月后又推出《20世紀(jì)的鄉(xiāng)愁故事》。6月25日，她的第二張細(xì)碟《大スキ!》發(fā)行。后來的幾個月，她接拍了經(jīng)典日劇《海灘男孩》，以及電影《20世紀(jì)的鄉(xiāng)愁》等影視節(jié)目。到了10月15日推出了第三張個人細(xì)碟《風(fēng)中的三棱鏡》。11月，發(fā)行了第一張個人大碟《ARIGATO!》。年底，涼子參加了相當(dāng)于中國春晚的NHK電視臺第48回“紅白歌會”，代表紅組第二個出場演唱了《大スキ!》。

1998年1月8日，得到橫濱電影節(jié)的最優(yōu)秀新人獎，然后又在3月份得到了“金箭獎”的“新音樂新人獎”和“最優(yōu)秀新人獎”以及“日本電影獎”的“新演員獎”。5月13日，她的細(xì)碟《夏天夕陽》發(fā)售。10月7日，推出了一張細(xì)碟《牛仔褲》。11月25日，憑借實(shí)力考入了日本著名的大學(xué)早稻田大學(xué)。

1999年2月，廣末涼子的另一張細(xì)碟《邁向明日》開始發(fā)行，大碟《Private》也隨之出版，并且舉行了一連串大型演唱會。4月，入讀日本早稻田大學(xué)教育學(xué)部國語國文學(xué)系。年中，她拍攝的電視劇《唇膏》和電影《鐵道員》（與高倉健合演）前后上映，與明石家秋刀魚合作的《世界最愛是爸爸》也是涼子第一次嘗試演出敢愛敢恨的角色；下半年，拍攝新影片《秘密》。12月，廣末涼子舉行初次Live演唱會“RHDebutTour1999”。

2000年10月，廣末涼子主演的電影《秘密》遠(yuǎn)征西班牙參加第33屆西切斯加泰隆尼亞影展，并獲得最佳女主角和最佳劇本獎兩項(xiàng)大獎。

2002年2月以后，廣末涼子為專注演員事業(yè)，停止了一切音樂活動。

2003年10月6日，廣末涼子在早稻田大學(xué)自動退學(xué)。

2005年，廣末涼子復(fù)出回歸演員本業(yè)，在富士電視臺的招牌時段“月九”（星期一晚上九點(diǎn)的時段）正式復(fù)出，并在《SlowDance》中擔(dān)任配角。

2007年2月10日，與阿部寬等主演的電影《重返泡沫時代》在日本上映，在劇中飾演田中真弓。

2008年7月12日，與松岡昌宏主演的電視劇《暴走兄妹》（又名康子與健兒）在日本首播，飾演椿惠理香。9月13日，與本木雅弘、山崎努、吉行和子等主演的電影《入殮師》在日本上映，飾演小林美香。11月，在最后一期FansClub會刊宣布，正式解散由1997年成立的官方FansClubR.H.Friendle。廣末涼子于會刊上感謝Fans多年來的支持，并表示只是解散FansClub，不是退出藝能界。

2009年2月，廣末涼子和本木雅弘主演的電影《入殮師》，該片獲得第81屆奧斯卡金像獎最佳外語片，成為第四部獲得此獎項(xiàng)的日本電影。5月1日，與江口洋介、大澤隆夫等主演的電影《俠盜石川》在日本上映，飾演淺井茶茶。11月14日，與中谷美紀(jì)、木村多江、鹿賀丈史等主演的電影《零的焦點(diǎn)》在日本上映，飾演鵜原禎子。

2010年1月3日，與福山雅治主演的大河劇《龍馬傳》在日本首播，飾演平井加尾。6月12日，與蒼井優(yōu)、鈴木京香、竹內(nèi)結(jié)子、田中麗奈、仲間由紀(jì)惠主演的電影《花》在日本上映，飾演佳。

2012年6月16日晚18時半，廣末涼子在上海大劇院參加第15屆上海國際電影節(jié)。6月23日，與香取慎吾等主演的電影《愛犬正雄向前沖！》在日本上映，飾演須永里美。9月15日，與雅人、香川照之等主演的電影《盜鑰匙的方法》在日本上映，飾演渴望結(jié)婚的美女編輯長香苗。

2013年1月29日，廣末涼子憑借電影《盜鑰匙的方法》獲得第55屆藍(lán)絲帶賞最佳女配角獎。同年12月確定與岡田將生一同主演由《白夜行》導(dǎo)演平川雄一朗執(zhí)導(dǎo)的喜劇片《舊情》，于2014年秋季上映。

2014年8月19日，主演的電視劇《圣女》在日本首播，飾演的涉嫌連續(xù)殺人事件美術(shù)教師基子。9月12日，參與錄音的NHK電視劇《圣女》的主題曲CM在日本放送。這是廣末涼子時隔12年參與獻(xiàn)聲，也是因?yàn)檫@是《圣女》的主題曲這一機(jī)緣，還有在歌手JUJU的力邀下才得以實(shí)現(xiàn)。11月22日，與岡田將生合作的電影《舊情》（又名《與女友分手的最佳方法》）在日本全國公開上映。在這部電影中，廣末涼子飾演一位身為鋼管舞者的單身母親。