吉永小百合出生于日本東京都澀谷區，父親是外務省官員，母親是鋼琴教師，小時候家境殷實，父母對于她的培養也是十分用心，小學一年級就加入合唱團學唱童謠。直到後來父親辭職經營生意，結果生意失敗，不但敗光家底還欠下債款，從此家道中落。

為了減輕家里的負擔，小百合11歲開始就當起配音演員補貼家用。14歲她迎來了自己第一部電影《呼喚清晨的口哨》，開啟演藝生涯。雖然當時還在念書的她也會想要過正常的學生生活，但一想到自己的學費就又回到了劇組繼續拍戲。

1963年，18歲的小百合已經成長為亭亭玉立的大姑娘，她主演了川端康成小說改編的愛情片《伊豆的舞女》。她片約越來越多，但是并沒有因為拍戲影響學業，她犧牲自己休息時間默默努力，終于她如愿考上早稻田大學第二文學部史學科，就學期間她繼續拍攝影視劇。

大學畢業后她的熒幕形象從少女轉變為成熟女性，陸續出演了《最后的樅樹》《寅次郎的故事》 《青春之門》等。1973年小百合不顧家人以及外界的反對聲，嫁給大自己15歲，且離過一次婚的電視劇制作負責人岡田太郎。他們的感情并沒有因此止步，反而攜手度過幾十年。婚后兩人相處融洽，丈夫也非常支持小百合的事業，用實際行動堵住外界質疑的聲音。

婚后小百合的演技也日趨完美，她憑借《阿嫻》《華之亂鶴》《長崎漫步曲》《北之零年》等拿下4個日本電影學院獎最佳女主角。2014年小百合已經69歲了，她在日本的《周刊大眾》選美活動中，居然擊敗新一代美人榮獲冠軍。

如今吉永小百合已經78歲高齡，至今仍為日本電影業奉獻，她出演的電影早已超百余部，或許在日本民眾心中，她早已成為電影界永不凋零的百合花。