1985年出生於日本福岡縣的蒼井優，兩歲時便被母親送去學芭蕾舞，希望她長大能考進寶塚歌劇團，國小時便拍過廣告。在母親的期待下，她參加許多舞台劇的試鏡，終於在1999年從一萬名競爭者中脫穎而出，演出第一部音樂劇【安妮】中的波莉。2001年，她接演岩井俊二執導的《青春電幻物語》，以她獨特的清新氣質開始受到關注，並成為森林系女孩的代表人物。同年，她在《害蟲》中扮演宮崎葵的好友。之後，與鈴木杏主演岩井俊二執導的青春愛情故事《花與愛麗絲》，拿下日本電影專業大賞的最佳女主角獎。

2006年，蒼井優主演她的代表作《扶桑花女孩》，奪下包括日本金像獎在內多座個人獎項。2008年，在《百萬圓女孩的眼淚日記》演出「苦瓜臉女孩」。2012年，則演出《神劍闖江湖》系列的女醫生高荷惠。2015年，蒼井優在深津繪里與淺野忠信主演的《岸邊之旅》中飾演淺野忠信的外遇對象，雖然有一場戲，卻因可塑性高的精湛表現，讓她獲得日本高崎電影獎的最佳女配角。

身為山田洋次鐵粉的蒼井優，演出山田洋次執導的《春之櫻-吟子和她的弟弟》（2010）後，在其執導的《東京家族》（2013）《家族真命苦》（2016）中扮演妻夫木聰的女朋友，《家族真命苦》的故事靈感還是來自於蒼井優友人的真實故事。