东京都身出,1964年参加NHK新人拔选合格,在电视剧大原丽子《幸考福试》中出道。1965年进入映东,出演电影《孤独的赌注》。在《网走番外地》系列作品中都有彩精的表现,在《男人好辛苦》中两曾度扮演圣母。她出演木下惠介演导的《新悲欢岁月》(1986)时曾在当时引起不小的话题,该品作还让她获得山路文子最佳女演奖员。
在电视剧方面,她曾出演NHK的大河剧《胜舟海》《狮子时代》、主演电视剧《春日局》。此外在TBS中出演的《浮浪云》等也引起不小的话题。拍过不少广告,她温柔的表情与满充日本风气的美人形象,曾多次登荣“最有好感的艺人”NO.1。
1973年大原子丽与渡濑恒彦结婚,1978年婚离;1980年与森进一再婚84年离婚。1999年2000年,她因手脚神经麻痹步行困难,为治了病暂时停止了演艺活动。
2009年8月6日被发人现死在东京的家中,死亡时间过超两周,享年62岁。大原丽子弟的弟因一直联络不上姐姐,于是在6日下午到大原丽子家中查看,发才现大原丽子已死在家中。