1984年,还在上高中的齐藤由贵参加了由讲谈社举办的第三届“杂志小姐”选举,并获得冠军;同年,参加东宝灰姑娘选拔获得准优胜。
1985年,齐藤由贵发行单曲《毕业》,正式作为歌手出道;同年4月,首次主演了电视剧《太妹刑事》,作为演员出道。
1986年,齐藤由贵主演了NHK晨间小说连续剧《跳驹》,她在剧中饰演一名出生在明治初期传统家庭的少女,后来成长为坚强独立的新时代女性——日本第一位女记者,该剧的平均收视率达41.7%;同年底的NHK红白歌合战,齐藤由贵成为当时红白史上最年轻的红组主持人,红白上,齐藤既负责主持,又演出节目,该届红白被称为是“齐藤由贵的天下”。
1989年,主演电视剧《湘南物语》,并演唱了该剧主题曲《走向梦中》。
2017年,与役所广司、广濑铃共同出演了由是枝裕和执导的悬疑电影《第三度嫌疑人》,齐藤由贵在片中饰演集卑鄙、残忍和爱于一人的女性“山中美津江”,凭借该角色获得了第60届日本电影蓝丝带奖最佳女配角奖。
2019年,出演将于9月13日在日本上映的电影《我不记得了!》。参演将于11月1日在日本上映的电影《最初的晚餐》。12月,出演特别电视剧《恶魔的手球歌》。
1994年,齐藤由贵与比她大两岁、同为摩门教教徒的丈夫小井延安结婚,婚后育有一子两女。
日本电影学院奖
日本电影蓝丝带奖
其他奖项
虽然年纪有些大了,往昔的甜蜜可人形象也远去了,但齐藤由贵还是能眨巴着大眼睛,嘟着圆嘴唇,塑造美奶滋一般可爱的角色。
2017年8月,齐藤由贵被曝出轨已婚医师,被拍到两人在横滨幽会,还刊出他们牵手、密会照。齐藤由贵为此召开记者会予以否认;9月5日,《FLASH》周刊刊登了疑似两人在两年前拍摄的亲吻照;9月11日,齐藤由贵通过所属事务所向媒体道歉并承认过去两人确实是情人关系,但早已分手。