1993年4月，广末进入高知市立城北中学，并加入了田径部，作为跳高选手在县大赛上获得第二名 。

1994年，在某品牌举办的第一届“ぴかぴかフェイス大赛”中获得冠军，并于1995年通过拍摄该品牌洗面奶广告正式出道。1994年播出的手机广告“広末凉子、ポケベルはじめる”使她获得更多关注。1995年，出演了首部电视剧《Heart's》。

1996年4月，她入学于品川女子学院高等部，并且借着升学的机会离开故乡高知县前往东京发展，住在位于横滨的叔叔阿姨家里。同年，出演电视剧《将太的寿司》并获得第10届日剧学院奖的新人奖。同年9月30日，首次发行写真集，《H》《R》同时发售 [7] ，截止至2003年6月这套写真集共售出46万8000套 。

1997年4月15日，通过制作人竹内玛莉亚发行了首张单曲《MajiでKoiする5秒前/とまどい》并作为歌手出道，销量约为60万张；接着她通过制作人冈本真夜发行了第二张单曲《大スキ!》，并得到了Oricon销量第1名的成绩，广末也凭借该曲于同年底的第48届NHK红白歌会中首次登台演出。女性歌手出道一年就登台红白歌会，这是继1980年松田圣子、岩崎良美以来，时隔已有17年。同年，成立了粉丝俱乐部“RHフレンドル”（2008年12月解散）。同年7月26日，在原将人执导的电影《20世纪的乡愁》中实现了首次主演电影，并凭借该片获得了第21届日本电影学院奖的新人奖。同年7月，还出演了反町隆史和竹野内丰主演的电视剧《海滩男孩》。

1998年10月10日，出演了首部舞台剧《银河的约定》。11月25日，成功考入日本早稻田大学教育学部。

1999年2月6日，在日本武道馆、名古屋彩虹厅、大阪城大厅三处举行了首次演唱会《RH DEBUT TOUR 1999》。之后，专注于演艺活动，直到2002年2月27日发行了精选集《広末凉子 Perfect Collection》之后，便彻底停止了音乐活动。1999年4月，入读早稻田大学教育学部，但是由于只去了3个月的学校而遭到批判 。同年，主演电影《秘密》，并在第33届西切斯加泰隆尼亚影展中获得最佳女主角和最佳剧本奖两项大奖 。同年，出演电影《铁道员》。

2001年7月，在其主演的富士电视台电视剧《奉子成婚》的拍摄期间，由于经常迟到等原因造成混乱而导致拍摄一度无法进行，该事件被媒体报道 。10月，与让·雷诺共同主演电影《绿芥刑警》 ，并获得第21届日本电影学院奖的新人奖。2003年10月6日，基于专心演艺事业的理由，从早稻田大学退学。

2005年7月，通过出演富士电视台的月九剧《慢波舞》重新复出 。2006年11月1日，出席ACC CMフェスティバル颁奖仪式，她所出演的洗发水广告获得演技奖。

2008年9月2日，主演电影《入殓师》，该片获得第32届蒙特利尔国际电影节的冠军，和第81届美国奥斯卡金像奖的最佳外国语片 ，广末凉子自身也获得了横滨电影节最佳女配角奖。2009年11月，主演悬疑影片《零的焦点》 ，并凭借该片获得第33届日本电影学院奖的优秀女主角奖。

2011年，与牧濑里惠、户田惠梨香、沟端淳平、刚力彩芽一起入选The Best of Beauty 2011奖 。

2012年6月16日，广末凉子在上海大剧院参加第15届上海国际电影节 。9月，出演堺雅人与香川照之主演的剧情片《盗钥匙的方法》 ，并凭借该片获得第36届日本电影学院奖的优秀配角奖、第17届日本网络电影大奖的女配角奖。出演的剧情片《人生最后那几件事》获得第27届日刊体育电影大奖的女配角奖。2015年7月17日，宣布第三个孩子（女儿）诞生的消息。并随着第三次怀孕，辞去了本来预定要出演的NHK大河剧《花燃》 。2016年，获得第29届日本メガネベストドレッサー奖·艺能界部门（女性）奖 。

2017年5月29日，出演富士电视台电视剧《贵族侦探》的第7集，这是她时隔10年再次出演月九剧 [5] 。2018年10月，出演相叶雅纪主演的情感电视剧《我与尾巴与神乐坂》 [6] 。

2019年10月，主演悬疑电视剧《Nippon Noir ─刑警Y的叛乱─》 。

2020年1月24日，出演由WOWOW电视台制作的电视剧《因某些理由住在火星》 ；5月1日，出演由长泽雅美主演的电影《行骗天下JP：公主篇》 。

个人生活

婚恋

2003年12月15日，广末凉子公布了与模特冈泽高宏结婚的消息 ，并在12月17日进入休产期。2004年1月17日，与冈泽举办了结婚典礼，4月10日，产出一男婴。2008年3月13日，广末凉子在官方网站发表了与冈泽离婚的消息 。

2010年10月8日，与蜡烛创作艺人Candle JUNE奉子成婚 。2011年3月22日，广末在官方网站上公布了第二个儿子诞生的消息。2015年3月13日，广末凉子宣布再次怀孕5个月，这是她的第三个孩子 。

2015年7月17日，广末凉子通过事务所官网公布其生下第三胎女儿，母女平安。同时经纪公司表示，广末凉子今后将视身体状况再复出拍戏 。