1993年出生的武井咲，從小就夢想著成為一名模特。
國中時，武井報名參加了第10屆日本國民美少女大賽，卻因為履歷書填寫錯誤而落選。（笨蛋美女認證）
于是，她第二年再次報名參加了這個比賽，獲得模特部門獎和多媒體獎。
之後便登上了2006年11月號的雜誌《SEVENTEEN》，從此開始了自己的模特生涯。
2009年，她和和岡田將生、夏帆、佐野和真等出演了電視劇《粉紅系男孩》。2010年參演了由天海祐希等人主演的電視劇《GOLD（金牌女王）》，在劇中飾演女主角早乙女悠裡的長女早乙女晶。
2011年，在電視劇《你教會了我什麼最重要》的試鏡中，武井咲從800人中脫穎而出，被選為女二號佐伯光。並憑藉這個角色獲得了第68屆日劇學院賞最佳女配角。
同時，年僅17歲的她成為首個為世界品牌Gucci代言的日本人。並在12月成為Gucci日本區首位代言人。
2012年，武井首次出演大河劇《平清盛》，在劇中飾演平安時代美人「常盤御前」一角。
同時還主演了電視劇《W的悲劇》。她在劇中一人分飾兩角，一個天真可愛，事事忍讓；一個頹廢落魄，脾氣火爆。
2014年，她搭檔佐藤健主演電影《浪客劍心》。
2016年，武井咲幾乎是連軸轉，每一季的日劇中都有她的身影。她在《Fragile》《毫不保留的愛》《瀨戶內少年棒球團》《忠臣藏之戀~第四十八個忠臣~》等作品中都有出演。
2017年，她在相葉雅紀主演的推理劇《貴族偵探》中扮演女偵探高德愛香。並主演了從7月份開始播出的電視劇《黑色皮革手冊》。
《黑色皮革手冊》簡直就是顏值盛宴！裡面每一個造型的武井咲都美豔驚人，讓人在不知不覺中被她迷住。
觀眾不得不感歎：演惡女角色真的太驚豔了。這也許是最適合她的風格。
不過在同年9月，她突然宣佈和EXILE組合的主唱TAKAHIRO結婚，並已懷孕三個月。
兩人曾在2014年共同出演日劇《戰力外搜查官》，因戲結緣，在交往了兩年半之後正式結婚。
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