1981年，菊地凛子出生于日本神奈川县，本名菊池百合子。1999年以模特出道，多演二线角色，也曾演过连续剧《水姑娘》。在演过几部电视作品后，她开始专心向影坛发展。2004年5月取艺名菊地凛子。
　　2007年，菊地凛子终于得到了参演《通天塔》的机会，饰演菊地凛子在电影中饰演的聋哑高校女学生知惠子，并凭借在片中的表演获奥斯卡最佳女配角提名。
　　2007年12月18日，在拍摄《卡姆依外传》时大腿肌肉拉伤，两个月后才完全愈合，此次受伤使菊地凛子退出《卡姆依外传》的拍摄。
　　2008年4月，菊地凛子与加濑亮一同担任押井守的作品《空中杀手》主要配音。此外，菊地凛子还与蕾切尔·薇姿、亚德里安·布洛迪等人合作《布鲁姆兄弟》。
　　2011年，改编自村上春树同名小说的《挪威的森林》上映，菊地凛子出演女主角直子。
　　2013年7月31日，她作为女主角出演的《环太平洋》在中国内地上映。12月25日，她与基努·里维斯等人出演的《47浪人》在北美等地上映。
　　2009年末，菊地凛子与美国导演斯派克·琼斯相识，随即展开热恋交往，二人于2011年分手。
　　菊地凛子在电影《通天塔》中饰演的聋哑高校女学生知惠子因目睹母亲自杀、加上天生残障备受歧视、和父亲长期疏离等因素，压抑着许多悲苦和不满的复杂情绪，她多层次的演技表现，极具爆发力，获得许多影评人赞赏，权威的美国综艺周报《Variety》更赞誉她是2007年最受瞩目的十大演员之一。入围奥斯卡后，她一下子成了世界知名的演员之一，不但赢得了业界的赞誉，激增的人气也给她带来不少实惠，工作机会增多不说，广告身价也大幅度上涨。