演藝生涯
2004年接演電影《頭文字D》中“美也”一角，拍攝同時受台灣歌手周杰倫之邀，在日本拍攝專輯《七里香》MV中擔當女主角。《七里香》MV播放時稍微在華人圈打開知名度。在周杰倫與《頭文字D》導演劉偉強的建議後，田中千繪不顧父母反對，於2006年6月毅然決定來台灣留學發展。同年推出《頭文字D電影寫真》。田中千繪來台後，在“國立”台灣師範大學國語教學中心專心上了八個月中文課，期間停止任何演藝活動。2007年3月原本要依計畫返回日本工作，但在返國前被導演魏德聖於網路上搜尋到她的部落格，力邀後接下台灣電影《海角七號》女主角“友子”一角，繼續留在台灣。
2008年8月《海角七號》在台灣上映後觀眾反響不俗，田中千繪走紅並在華語電影市場打響知名度，憑藉該片被提名2008年金馬最佳新人獎；同年9月，《海角七號》於日本千葉縣幕張得到第四屆亞洲海洋電影節首獎。
2009年參與拍攝愛情電影《對不起，我愛你》，田中千繪為《對不起，我愛你》進錄音室配唱主題曲《遙遠的日子》。2010年，頭一次演電視劇的田中千繪戰戰兢兢，在《星光下的童話》里她將飾演名模，也是陳楚河在劇中的女友。7月，在喜劇電影《愛情36計》擔任女主角。
2011年，參與拍攝影片《2012來了》，田中千繪和黃又南首次合作。參與拍攝魏德聖執導電影《賽德克巴萊》，片中飾演最傳統的日本女性。
2012年，主演電視劇《兒女情更長之家不能散》，劇中田中千繪飾演角色譚芳芳。2月，主演電影《劍洴沙：野人行動》拍攝完畢，片中出演一位忠實於自己感情的都市女孩。4月，參與拍攝時尚愛情喜劇電影《戀愛之城》的第一部《愛在響螺灣》。
2013年參與拍攝電視劇《義者無敵》，搭檔演員陳寶國、陳月末、韓童生、劉樺、王梓諾等人合作出演。
2017年，客串相葉雅紀主演富士台月九劇《貴族偵探》第九集。
個人生活
演藝作品
電影
| 年度 | 劇名 | 飾演 | 合作演員 | 導演 |
| 2005年 | 頭文字D | 美也 | 周杰倫、陳冠希、鈴木杏、黃秋生等 | 劉偉強、麥兆輝 |
| 2005年 | 春之雪 | MINE | 妻夫木聰、竹內結子、高岡蒼佑等 | 行定勛 |
| 2005年 | 情義我心知 | 幸子 | 黎明、杜汶澤、楊貴媚、葉璇等 | 麥兆輝、莊文強 |
| 2008年 | 海角七號 | 友子 | 范逸臣、中孝介、梁文音、林曉培等 | 魏德聖 |
| 2009年 | 對不起，我愛你 | 田中千繪 | 吳懷中等 | 林育賢 |
| 2009年 | 愛到底之華山•24 | Sammi | 藍正龍、劉心悠、陳怡蓉、柯有倫等 | 方文山 |
| 2011年 | 愛到底 | Sammi | 藍正龍,劉心悠,陳怡蓉 | 方文山 |
| 2011年 | 賽德克巴萊 | 小島妻 | | |
| 2011年 | 極速天使 | 紗野嘉 | 湯唯,劉若英,張柏芝 | 馬楚成 |
| 2012來了 | 慧子 | 黃小蕾,黃又南,胡明 | 刑瀟 | |
| 2012年 | 劍拼沙:野人行動 | | | |
| 2012年 | 戀愛之城:愛在響螺灣 | | | |
| 2013年 | 愛情三十六計 | 辛心欣 | 秦海璐,劉樺,陳曉東 | 吳兵 |
| 2013年 | 變身超人 | 怪獸老婆 | 陳柏霖,駱鉉銘,邱彥翔 | 張時霖 |
| 2013年 | 廚子·戲子·痞子 | 柳田櫻 | 劉燁,張涵予,黃渤 | 管虎 |
主演MV
電視劇
| 電視劇 | 播出時間 | 導演 | 主演 | 飾演角色 |
| 貴族偵探 | 2017 | 中江功 | 相葉雅紀 | 飾演水橋佐和子 |
| 義者無敵 | 2013-08-04 | 宏胤 | 陳寶國,陳月末,姜寒 | 飾演陸瀟 |
| 小站 | 2012-12-31 | 不詳 | 徐詣帆,高英軒,那維勛 | 飾演里日明日香 |
| 兒女情更長 | 2012-03-27 | 沈星浩 | 奚美娟,佟瑞欣,張芝華 | 飾演譚芳芳 |
| 養母 | 2011-09-17 | 溫成林 | 王雅捷,高雲翔,陸恩華 | 飾演單秋雅 |
| 你是我的眼 | 2011-09-08 | 不詳 | 蕭煌奇 | 飾演李若梅 |
| 智者無敵 | 2011-07-04 | 簡川訸 | 陳寶國,丁志誠,石文中 | 飾演石川雲子 |
| 密戰太陽山 | 2011 | 陳健 | 吳曉敏,王思懿,吳健 | 飾演袁慧 |
| 星光下的童話 | 2010-01-31 | 張哲書 | 陳楚河,李國毅,賴雅妍 | 飾演星野真 |
| 特搜戰隊DecaRanger | 2004 | | | |
| 心魔大審判 | 2003 | | | 飾演美奈代 |
| SkyHigh | 2003 | | | |
| 毛骨悚然撞鬼經驗 | 2003 | | | 飾演美奈代 |
| 美少女H3 | 1999 | | | |
| 富江~恐怖之美少女~ | 1999 | | | |
| 學校之怪談~TatariSpecial | 1999 | | | |
| 美少女H2 | 1998 | | | |
| 美少女H | 1998 | | | |
戲劇
| 年度 | 劇名 | 飾演 | 合作演員 |
| 2010年 | 星光下的童話(已殺青) | 星野真 | 陳楚河、李國毅、賴雅妍、林昕陽、張沁妍等 |
配音作品
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獲獎記錄
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人物評價
2008年的《海角七號》讓大家認識了她。無論是《頭文字D》里驚鴻一瞥的“美也”還是《海角七號》中的女一號“友子”，田中千繪所扮演的角色總能給人留下深刻的印象（網易娛樂評）。
“某女郎”大盤點
| “某女郎”的稱呼如今在娛樂圈已經不再新鮮，這個稱謂其實最早用來描述007系列電影中的女星角色，後來中國開始有星女郎、謀女郎、傑女郎等類似的辭彙出現。 |
| 謀女郎（著名導演張藝謀捧紅女星）： |
| 鞏俐|章子怡|李曼|魏敏芝|董潔|周冬雨| 唐嫣|倪妮|張歆怡|蔣雯 |
| 龍女郎（多指成龍電影中的女一號）： |
| 苗可秀|張曼玉|林青霞|梅艷芳|鄭裕玲|楊紫瓊|徐若瑄| 葉蘊儀 | 袁詠儀 | 楊寶玲 | 舒淇 |利智| 金喜善 | 楊采妮| 范冰冰|姚星彤|林鵬 |
| 星女郎（多指周星馳電影中的女一號）： |
| 邱淑貞|藍潔瑛|張敏|朱茵|毛舜筠|吳君如|張柏芝 | 莫文蔚 |羅慧娟 | 陳德容 | 柏安妮| 苑瓊丹| 張曼玉 |毛舜筠| 梅艷芳| 袁潔瑩| 李嘉欣| 鍾麗緹| 蔡少芬| 李若彤| 黎姿| 鄭秀文| 趙薇|黃聖依|張雨綺|徐嬌 |
| 晶女郎（導演王晶捧紅的女星）： |
| 孟瑤|MaggieQ| 舒淇 | 林熙蕾 | 李麗珍 | 邱淑貞 | 張敏 | 莫小棋 | 麥家琪 |
| 傑女郎（周杰倫挖掘合作的女星）： |
| 夏如芝|曾愷玹|田中千繪|江語晨|王思平|柏研安|陳怡蓉|桂綸鎂|梁心頤|李心艾 |
