堀田真由2013年,参与了成岛出执导的悬疑电影《所罗门的伪证》的女主角试镜,但在终选只剩五人时不幸落选。2014年,参加了AMUSE事务所举办的新人发掘选秀活动“AMUSEauditionfestival2014”,从3万2214人中脱颖而出获得了“WOWOWドラマ赏”。2015年,参演事务所前辈仲里依纱主演的WOWOW台刑侦剧《忒弥斯的求刑》,饰演女主角“平川星利菜”的妹妹“平川穂乃果”。参演《相棒第14季》在剧中饰演千原麻衣。2016年,参演电视剧《狱门岛》,在剧中饰演鬼头月代。在电视剧《卖房子的女人》中饰演望月カンナ。2017年10月2日,出演葵若菜主演的NHK晨间剧《笑天家》播出,饰演女主角“藤冈天”的妹妹“藤冈凛”。10月14日。初主演恐怖电影《狂华》上映,她在片中饰演真梨。2019年1月6日,参演由菅田将晖主演的电视剧《3年A班-从此刻起,大家都是我的人质-》播出。2月22日,参演的电影《那一天的风琴》上映。3月10日,出演电视剧《3年A班-从此刻起,大家都是我的人质-》的衍生剧《3年A班-从此刻起,是仅属于你们的毕业典礼-》播出。10月20日,参演电视剧《考试僵尸》播出。10月25日,参演松尾铃木执导R18影片《108~海马五郎的复仇与冒险~》上映。11月1日,出演的电影《黑色校规》上映。11月15日,参演的漫改电影《杀不掉的他和死不了的她》上映。11月24日,客串出演由贺来贤人主演的电视剧《NipponNoir─刑警Y的叛乱─》第七集播出,在剧中继续出演电视剧《3年A班-从此刻起,大家都是我的人质-》中的熊泽花恋。2020年1月14日,参演由上白石萌音和佐藤健主演的爱情剧《将恋爱进行到底》播出。10月,出演由妻夫木聪主演的电视剧《危险的维纳斯》播出。2021年2月19日,参演的电影《Liar×Liar》上映;3月6日,参演的电视剧《死亡约会》播出。3月24日,其主演的富士台深夜剧《代孕》播出。7月9日,主演的电影《蜂蜜柠檬苏打》定档在日本上映。8月20日,参演的漫改电影《辉夜大小姐想让我告白2:天才们的恋爱头脑战》上映,再次饰演早坂爱。10月,在播出的《言灵庄》里饰演小宫山绫子。2022年1月9日,参演的大河剧《镰仓殿的13人》开播;参演电视剧《真实身份》。5月27日,在电视剧《椅子》第三话中演出。8月27日,其主演的悬疑剧《欢迎来到超自然森林》播出。2023年1月,参演的NHK日剧《大奥》开播;4月10日,参演电视剧《风间公亲-教场0-》播出。7月2日,参演的电视剧《CODE-愿望的代价-》播出;10月22日,主演的电视剧《即使将你忘记》播出。11月23日,参演的电影《飞翔吧!琦玉〜来自琵琶湖的爱〜》上映。2024年1月12日,参演的电影《大雪中的山庄》上映。1月26日,参演的电影《剧场版你与世界终结的日子FINAL》上映。