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出生於香川縣高松市，三重縣四日市市長大，中學一年級進入演藝圈發展，1992年和 [[ 唐澤壽明 ]] 拍攝化妝品廣告後備受關注<ref>[https://www.cyberctm.com/zh_TW/news/detail/1535341#.Xij4dMgzY2w 水野美紀四十二歲嫁得出]，澳門日報，2016-10-19。</ref>。同年，出演「快打旋風2」的廣告，飾演 [[ 春麗 ]] 一角，之後陸續出演多部戲劇，如「大搜查線」

1999年，水野美紀年曾來 [[ 台 灣]] 演出由 [[ 陳以文 ]] 執導的國片「想死趁現在」，與 [[ 柏原崇 ]] 、 [[ 段鈞豪 ]] 、 [[ 戴立忍 ]] 共同主演，在片中大秀俐落身手，被譽為「日本新動作片女星」，之後出演由 [[ 木村拓哉 ]] 和 [[ 常盤貴子 ]] 主演的日劇《美麗人生》，飾演常盤貴子好友；2001年主演日劇「愛當女主播」；2002年，與 [[ 藤木直人 ]] 、 [[ 小田切讓 ]] 主演「初體驗」，據傳和小田切讓來電，除被目擊在東京都內的義大利餐廳甜蜜用餐，還曾將小田切讓帶回家見過父母，並為準備結婚，到處看房子，並為避免重蹈與 [[ 伊藤英明 ]] 交往遭經紀公司反對的覆轍，不打算與老東家續約，但在2005年，傳出這段戀情因為小田切讓出軌，兩人已黯然分手， [[ 仲間由紀惠 ]] 正是介入兩人戀情的第三者<ref>[https://tw.entertainment.appledaily.com/daily/20051213/2263330/ 小田切讓劈腿甩水野美紀]，蘋果日報，2005/12/13。</ref>；2008年，與 [[ 竹野內豐 ]] 合演電影「記得那片天空」；2009年她至 [[ 香港 ]] 擔任 [[ 馬偉豪 ]] 執導的電影「蠍子」女主角，與 [[ 郭品超 ]] 、 [[ 李燦森 ]] 合作<ref>[https://tw.news.yahoo.com/news/%E5%A4%A7%E8%A7%A3%E6%94%BE-%E6%B0%B4%E9%87%8E%E7%BE%8E%E7%B4%80%E8%A3%B8%E4%B8%8A%E7%99%AE-%E7%B5%B2%E4%B8%8D%E6%8E%9B%E6%89%AE%E8%A3%B8%E5%B1%8D-162036505.html 大解放！水野美紀裸上癮 一絲不掛扮裸屍！]，NOWnews，2012年2月9日。</ref>。

2010年，演出電影《裂嘴女》；2011年演出由 [[ 園子溫 ]] 執導的電影「戀之罪」，為此片全裸，但是「戀之罪」片有兩個版本，導演以為水野美紀在海外沒名氣，為縮短片長把她的裸戲剪掉<ref>[https://ent.ltn.com.tw/news/paper/535073 園子溫剝光水野 裸戲海外版剪光]，自由時報，2011/10/29。</ref>。

2017年，挺著孕肚扮演日劇《奪愛之冬》的變態惡妻， 飾演 是一個 精明幹練的社長，為了公司的形象和利益， 她 拿出一億日圓 作為酬勞， 強迫 [[ 小池徹平 ]] 飾演的帥哥員工跟自己結婚 ，其惡人演技獲得好評 ； 並在 同年7月26日宣布平安生下寶寶<ref>[https://star.ettoday.net/news/975493 挺孕肚演變態惡妻爆紅！　43歲水野美紀生了]，ETtoday新聞雲，2017年07月27日。</ref>。

2019年，和 [[ 戶田惠梨香 ]] 、 [[ 北村一輝 ]] 、 [[ 佐藤隆太 ]] 、 [[ 溝端淳平 ]] 、 [[ 大島優子 ]] 、 [[ 林遣都 ]] 等人合演NHK 的 晨間劇《緋紅（スカーレット）》<ref>[http://www.epochtimes.com/b5/19/5/23/n11274969.htm 西川貴教參演《緋紅》 首度挑戰NHK晨間劇]，大紀元，2019-05-23。</ref>。水野美紀也將她養育小孩的心歷路程，出版了一本散文集《余力ゼロで生きてます》<ref>[https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20191226-12260146-sph-ent 水野美紀、子育ての悪戦苦闘を記したエッセー「余力ゼロで生きてます。」を出版　世間の父親に「ママの疑似体験して」]，yahoo，2019/12/26。</ref>