1994年，參加日本P&G舉辦的“Clearasil洗面乳”廣告選拔，拿下冠軍及百萬日元獎金，并獲得拍攝該洗面乳廣告的機會，亦因此自日本藝能界出道。5月，廣末涼子參加電影“20世紀的鄉愁”選角， 從近500名試鏡者中被導演看中，出演女主角。

　　1995年，初演日劇《Heart's》，讓人眼前一亮，不久就接拍了一個“固力果”的廣告。同年參加高知縣運動大會，奪得了跳高第二名及跨欄第二名 ?。

　　1996年她離開故鄉高知赴東京就讀品川女子學院高等部。這年，她做了一個電臺節目，叫《廣末涼子今晚努力吧》，并參演了《將太的壽司》，在其中飾演柏原崇乖巧體貼的妹妹關口美春，其不同面貌的精彩表現，受到一致好評，使涼子人氣直升，并借由此角色獲得第10屆日劇學院賞最佳新人獎。同年參演了當年超高收視率的經典日劇《悠長假期》，飾演鋼琴才女齊藤貴子一角 ?。

　　1997年4月15日，發行首張個人單曲細碟《認真戀愛五秒前》，以歌手身份出道 ?。不久趁勢出版了寫真集《20世紀的鄉愁》，一個月后又推出《20世紀的鄉愁故事》。6月25日，她的第二張細碟《大スキ!》發行。后來的幾個月，她接拍了經典日劇《海灘男孩》，以及電影《20世紀的鄉愁》等影視節目。到了10月15日推出了第三張個人細碟《風中的三棱鏡》。11月，發行了第一張個人大碟《ARIGATO!》。年底，涼子參加了相當于中國春晚的NHK電視臺第48回“紅白歌會”，代表紅組第二個出場演唱了《大スキ!》 ?。

　　1998年1月8日，得到橫濱電影節的最優秀新人獎，然后又在3月份得到了“金箭獎”的“新音樂新人獎”和“最優秀新人獎”以及“日本電影獎”的“新演員獎”。5月13日，她的細碟《夏天夕陽》發售。10月7日，推出了一張細碟《牛仔褲》。11月25日，憑借實力考入了日本著名的大學早稻田大學 ?。

　　1999年2月，廣末涼子的另一張細碟《邁向明日》開始發行，大碟《Private》也隨之出版，并且舉行了一連串大型演唱會。4月，入讀日本早稻田大學教育學部國語國文學系。年中，她拍攝的電視劇《唇膏》和電影《鐵道員》（與高倉健合演）前后上映，與明石家秋刀魚合作的《世界最愛是爸爸》也是涼子第一次嘗試演出敢愛敢恨的角色；下半年，拍攝新影片《秘密》。12月，廣末涼子舉行初次Live演唱會“RH Debut Tour 1999” ?。

　　2000年10月，廣末涼子主演的電影《秘密》遠征西班牙參加第33屆西切斯加泰隆尼亞影展，并獲得最佳女主角和最佳劇本獎兩項大獎 ?。

　　2002年2月以后，廣末涼子為專注演員事業，停止了一切音樂活動。

　　2003年10月6日，廣末涼子在早稻田大學自動退學。

　　2005年，廣末涼子復出回歸演員本業，在富士電視臺的招牌時段“月九”（星期一晚上九點的時段）正式復出，并在《Slow Dance》中擔任配角。

　　2007年2月10日，與阿部寬等主演的電影《重返泡沫時代》在日本上映，在劇中飾演田中真弓 ?。

　　2008年7月12日，與松岡昌宏主演的電視劇《暴走兄妹》（又名康子與健兒）在日本首播，飾演椿惠理香 ?。9月13日，與本木雅弘、山崎努、吉行和子等主演的電影《入殮師》在日本上映，飾演小林美香 ?。11月，在最后一期Fans Club會刊宣布，正式解散由1997年成立的官方Fans Club R.H.Friendle。廣末涼子于會刊上感謝Fans多年來的支持，并表示只是解散Fans Club，不是退出藝能界。

　　2009年2月，廣末涼子和本木雅弘主演的電影《入殮師》，該片獲得第81屆奧斯卡金像獎最佳外語片，成為第四部獲得此獎項的日本電影 ?。5月1日，與江口洋介、大澤隆夫等主演的電影《俠盜石川》在日本上映，飾演淺井茶茶 ?。11月14日，與中谷美紀、木村多江、鹿賀丈史等主演的電影《零的焦點》在日本上映，飾演鵜原禎子 ?。

　　2010年1月3日，與福山雅治主演的大河劇《龍馬傳》在日本首播，飾演平井加尾 ?。6月12日，與蒼井優、鈴木京香、竹內結子、田中麗奈、仲間由紀惠主演的電影《花》在日本上映，飾演佳 ?。

　　2012年6月16日晚18時半，廣末涼子在上海大劇院參加第15屆上海國際電影節 ?。6月23日，與香取慎吾等主演的電影《愛犬正雄向前沖！》在日本上映，飾演須永里美 ?。9月15日，與堺雅人、香川照之等主演的電影《盜鑰匙的方法》在日本上映 ?，飾演渴望結婚的美女編輯長香苗 ?。

　　2013年1月29日，廣末涼子憑借電影《盜鑰匙的方法》獲得第55屆藍絲帶賞最佳女配角獎 ?。同年12月確定與岡田將生一同主演由《白夜行》導演平川雄一朗執導的喜劇片《舊情》，于2014年秋季上映 ?。

　　2014年8月19日，主演的電視劇《圣女》在日本首播，飾演的涉嫌連續殺人事件美術教師基子 ?。9月12日，參與錄音的NHK電視劇《圣女》的主題曲CM在日本放送。這是廣末涼子時隔12年參與獻聲，也是因為這是《圣女》的主題曲這一機緣，還有在歌手JUJU的力邀下才得以實現 ?。11月22日，與岡田將生合作的電影《舊情》（又名《與女友分手的最佳方法》）在日本全國公開上映。在這部電影中，廣末涼子飾演一位身為鋼管舞者的單身母親 ?。

　　2015年，主演來年1月在富士臺木十檔期播放的新劇《直美與加奈子》 ?。

　　2016年，在朝日電視臺特備單元劇《買地區報紙的女子》中客串陪酒女 ?。

　　小學時，廣末涼子喜歡打籃球，是班級籃球隊中的主力。在小學五年級時，她還憑其精湛的球技加入了學校的籃球隊。

　　1993年，中學時，涼子放棄了練習多年的籃球，改攻田徑。

　　1994年，中學二年級時，她在當地運動會中奪得跨欄季軍 ?。