水野真紀出生于日本東京都，17歲時參加「東寶灰姑娘」選美比賽獲審查員特別獎，由于當時還是學生身份，在短期大學畢業后才出演晨間劇《凜凜》正式出道。

1992年，22歲擔任松下電器「漂亮姐姐」系列廣告模特，之后便在日本藝能界廣泛活動。1995年出演了偵探推理劇《古畑任三郎》，飾演一位數學家的妻子，她在劇中驚艷出眾的顏值讓人無法忽視。

1996年出演電影《我心中的銀河鐵道：宮澤賢治物語》，憑借此電影獲日本電影學院獎最佳新人獎，次年與木村佳乃聯合出演電視劇《空姐刑事》。

水野真紀是一個非常好學的人，日常除了拍戲外還堅持不斷提高自己。1998年，她為了制作愛好的點心，飛往倫敦短期留學。2002年獲得廚師執照，2018年入編圣心女子大學文學部教育專業接受教育，并于2021年畢業，在校期間獲得幼兒園教師資格證。2022年通過保育員考試。