苍井空于1983年11月11日出生于日本东京一个普通家庭，有两个哥哥、一个姐姐和一个妹妹。高中毕业后，苍井空进入大专学习保育员专业，并考取保育员国家资格。其后不久，刚满18岁的苍井空在涩谷街头被星探发现，权衡再三后进入AV界发展。
2001年11月，加入AV界的苍井空正式开始了她的演艺生涯。
2002年，苍井空通过试镜成为了写真女星，同年7月以“苍井空”的艺名为AV《HappyGoLucky!》试镜，进入AliceJapan公司开始其AV生涯，同年为OVA动画《BLINDNIGHT-ブラインドナイト-》配音并演唱主题歌，这也是她唯一一次作为动画声优出演，原本配音的角色为苍空（苍そら），正式发售后改为女学生B。
2003年起，苍井空开始参加一般电视戏剧及综艺节目中演出；同年7月，挟夹着其在AV界的高人气，苍井空转而往电视及电台发展，首次在朝日电视台拍摄的电视剧《特命系长?只野仁》中客串演出；2003年至2004年蝉连日本《VideoBoy》杂志年度AV女优第一名。
2004年11月移籍到S1，之后一直是S1的人气女优，她在S1保持着大约每个月出一部影片的速度直到2005年7月。
2005年10月，参演了电视剧《娘王》；同年成为2005年日本互联网搜寻排名的女性搜寻对象的第2名；2005年末，在MOODYZ年末大感谢祭开拍时，赢得了S1的“最优秀女优奖”。
2006年4月参演日本东京电视台制作播出的剧情电视剧《下北阳光灿烂的日子》饰演一文字望一角；5月29日参演剧情歌舞电影《被嫌弃的松子的一生》；7月参演电视剧《快感职人》。
2007年11月，苍井空再度出演电视剧，在《神探伽利略》客串演出。
2008年3月1日，参演日本Artport制作发行的剧情电影《泪壶》。
2009年，苍井空除了以艺人及演员的身份亮相外，仍然保留其在AV的活动，不过外间一直都有她要退出AV界的传言；10月参演电视剧《娘王2》（又名娘王Virgin）。
2010年6月17日，苍井空抵达上海并出席久游勇士发布会，与中国网路红人凤姐一同为线上游戏站台。10月参演电视剧《娘王3》；12月2日主演悬疑惊悚电影《复仇者之死》。
2011年6月4日，参演小说改编剧情电影《轻蔑》；9月1日，苍井空加盟由奇艺网自制的首部网络剧《在线爱》在北京举办开播仪式，苍井空在此剧中扮相清新靓丽；11月3日，阳光红岩集团旗下七星环球娱乐集团与K-1搏击联盟品牌创始人石井和义在京签约宣布建立合营公司，苍井空受邀与杨澜、宋祖英同台亮相；11月5日，苍井空亮相梅兰芳大剧院，拜访了京剧泰斗梅葆玖及其弟子胡文阁。
2012年1月15日，某网络公司年会在北京国家会议中心隆重举行，代言人韩寒、王珞丹、黄晓明、李宇春出席，苍井空受邀出现于年会现场；3月28日，苍井空在北京参加由自己担任主角的微电影《第二梦》新闻发布会。饰演旧上海名媛，并献唱同名主题曲；同年，在因钓鱼岛争端而引发的中国反日示威活动期间，苍井空在微博上呼吁“中日人民友好”引发热议。
2013年4月2日，第九城市宣布，与艺人苍井空达成合作协议，苍井空将担任网页游戏《热血无双》品牌代言人；10月10日参演日本富士电视台播放的浪漫电视剧《独身贵族》。
2014年6月，由苍井空领衔的中日韩三人组合果宝酱主演电影《明天开始减肥》
2015年3月22日，苍井空为某冰激凌广告拍摄宣传片；4月参演剧情电影《阿酱あっちゃん》；10月29日参演喜剧电影《同班同学》，苍井空在片中客串了一位在饭店中卖酒的“啤酒妹”。
2017年5月9日，参演夺宝枪战电影《抢红》饰演王妃；8月17日苍井空配音短片动画《变形少女》；10月参演东京电视台制作播出的悬疑剧《新宿SEVEN》。
2018年1月30日，参演电影《BondofJustice:Kizuna》；4月苍井空首次主演日剧《逃亡花》，在四月开播的BSJAPAN深夜剧，苍井空在剧中饰演女主咲子。
情感
2005年，苍井空与赤西仁恋情的传闻被《周刊女性》曝光，事件发生后，苍井空在自己的博客上公开否认了这一传闻，由于该事件的影响，苍井空成为同年日本网络搜索女星排行榜的第二名。
2013年11月，苍井空做客腾讯视频《幸福男女》，针对之前媒体说其示好王宝强、喜欢梁朝伟的传言，做出正面回应：“大家误解了她的意思，她只是非常欣赏二人的演技，通过塑造的影视人物，认为他们生活中也是非常好的人，喜欢这样性格的人。”
苍井空还自曝希望未来能够成为中国的儿媳妇，有一位中国婆婆。同时还表示：“中国影迷其实并不了解自己，自己生活中其实是一位女汉子。今后将带来更多的影视、音乐作品，让粉丝能够全方位的认识自己。”
2018年1月1日，苍井空发微博晒出婚戒，宣布已结婚，称老公“不是帅哥也没有钱，但是接受了自己以前的工作”。
2018年12月11日，苍井空与老公DJNon首度公开亮相，苍井空同时公布了自己已经怀孕五个月的喜讯。
2019年1月11日，苍井空在微博晒照，宣布自己怀上双胞胎。5月1日，苍井空诞下双胞胎，两个宝贝2.200公斤和2.500公斤。
开通微博
2010年4月11日，她和红音萤等AV女优在微博客Twitter的帐号被中国网民发现，大批网民突破中国大陆官方的防火长城的封锁，登录Twitter追随她的帐号。
2010年11月11日，苍井空选择在自己生日当天开设新浪微博，在短短50分钟内引发3万博友围观，开博6小时影迷数量即超过她Twitter几个月来的影迷人数总和共12.9万，在几天之内影迷数量立即飙升超过40万。截止2014年7月，苍井空的新浪粉丝已经突破1500万人，是第一位在中国粉丝破千万的日本艺人。
开直播
2017年2月，苍井空做客某直播平台，全程与网友沟通，用的几乎都是中文。虽然观看人数仅有13000多人，但刷出了两亿四千多万的平台虚拟币，按照直播平台的换算率，折合人民币240万。
玉树地震捐款
2010年4月23日，苍井空在微博上发布消息，拟发起为2010青海玉树地震灾民筹款的活动，由于苍井空在Twitter上号召日本民众为中国青海玉树地震捐款，并在自己的博客发起募捐活动，通过卖自己的写真电脑壁纸来筹善款，而被中国网友盛赞“德艺双馨”。
出席南昌车展
2011年4月30日，苍井空现身2011中国中部（南昌）国际汽车文化节，受到大批粉丝的疯狂追逐、围堵，由于人多堵塞无法出场，苍井空甚至躲在展馆室内发微博求助大家让路。
为防止意外，苍井空露面几分钟后匆匆“隐退”。2011年5月1日，在“苍井空媒体见面会”上，苍井空表示，南昌人很热情，但考虑到安全问题，所以见面时间比较短，她向热情的市民道歉。
雅安地震祈福
2013年4月20日，四川省发生规模7.0的强震，苍井空在微博贴出“四川加油，雅安平安”的毛笔字，为雅安地震灾民祈福。
宁波秀书法
2013年4月，苍井空现身宁波秀书法捞金，在活动现场为大家秀了一下中国书法，“好玩的，凤凰山游乐园”，这几个汉字写得也是苍劲有力。2013年5月，在宁波举行的专场拍卖会上，大会拍卖了这幅书法作品，其起标价是10万人民币，经过几轮出价，最终被神秘男子以60万投得。
现身成都
2013年6月14日，苍井空到成都旅游，受到影迷全城追捧。当日上午苍井空便到成都景点井巷子游玩，并与和自己名字一样的巷子合影。中午苍井空到其朋友的麒麟日本料理店吃午饭，并在店内大秀书法。
节日祝福
2013年9月10日，是中国的教师节，而被中国网友们称为“苍老师”的苍井空也十分应景的在微博上发表了一番“节日感言”，感谢众多网友对于自己的祝福，并称自己也会努力学习汉语。除了发表感言外，苍老师也为粉丝们送上福利，晒出一身制服装变身麻辣教师。
日本开课
苍井空苦学中文强攻内地，并已成功开拓内地市场。尔后，苍井空衣锦还乡，在日本的电台节目升级做老师，教日本人讲普通话。
跨界做内衣电商
2014年8月，苍井空系列和spakeys入驻天猫时，整个spakeys品牌也呈现出男性购买趋势。根据天猫8月销售数据，spakeys访客已知性别中，男性占比36%，女性占比42%。而在成交买家数据上，男性占比56%，女性则为44%。这组数据同样显示，购买者地域占比中浙江省达到22.3%，其次是江苏省11.5%。而在年龄占比方面，购买者25～29岁人均为绝对主力，占据26.3%，其次是30～39岁人群，占据22.71%。
“这是一个很意外的收获。”男性购买趋势意味着男性开始关注纯女性消费品，不仅能够增加关注的消费群体，也能够对品牌进行情感传递。
此前苍井空推出品牌内衣时，就有不少男粉丝留言要求推出男士系列，虽然苍井空在入驻天猫发布会上保留这一可能性，但spakeys品牌在运营上则会更快去实现男用户这一需求。有分析人士认为，这是性感经济发展的一个重要趋势，男女消费者已经互相涉足一些领域，比如在情趣用品方面，原来消费者以男性用户为主，而根据数据显示，整个行业女性消费者已经接近50%，性感经济、情感需求正在不断升温。
社会上对于苍井空的评论争议一直不断。
力挺派认为：苍井空有着勤奋好学的精神，不但自学中文，还常常在微博中用中文与粉丝互动。其次，苍井空的敬业精神也令人称赞，在活动开始前，她会提前数小时抵达活动地点，对表演内容反复练习，精益求精。此外，玉树地震时，苍井空的人道主义精神和社会责任感，通过把出售写真募到的10万多日元捐给中国红十字会而体现和传达出来。中国网友们亲切的称她为“德艺双馨的苍老师”。
反对派人士则表示：一个成人片的女主角，本身已是侮辱与堕落，其在社会公众中获得的如此多的关注，这一现象本身就是不正常，不能让苍井空现象在中国大行其道。
也有中立人士表示：苍井空以个人身份来到中国，衣着得体、举止礼貌地参加公共活动，热心公益事业，面对文化层面的差异，需要大家以一种包容的心态来看待，用一种客观冷静的视角来评价。
