1986年，年僅13歲的深津在原宿小姐大賽中獲獎，并從此踏入藝能界。兩年后，推出了電影處女作《1999年的暑假》。同年，為JR東海拍攝圣誕快車廣告，一夜成名。
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第二年上映的電影《滿月之吻》，為深津帶來了日本奧斯卡最佳新人、羅馬幻想電影節(jié)最佳女主角等獎項。之后，她使用水原里繪、高原里繪為藝名，闖入歌壇，沒有得到太大反響，干脆用回本名繼續(xù)演藝之路。
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1996年，首次擔(dān)任主角的電影《春天情書》公映，深津憑借本片獲獎無數(shù)，包括日本奧斯卡最佳女主角、橫濱電影節(jié)最佳女主角、日本映畫大賞最佳新人等等，事業(yè)攀向第一個高峰。次年，在富士電視臺播出的熱門電視劇《跳躍大搜查線》中扮演恩田堇，再次提升了知名度。
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2003年，憑借《宛如阿修羅》獲得日本奧斯卡最佳女配角獎。同年，大搜劇場版第二部《跳躍大搜查線2：封鎖彩虹橋》，在日本席卷了172億日元的票房，至今是日本真人電影中難以突破的神話數(shù)字。
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后來的幾年里，深津僅在《博士的愛情方程式》、《魔幻時刻》等幾部電影中甘擔(dān)配角，工作重心則一直在電視劇界。直到2009年，才再次推出了主演電影《女孩物語》。
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像2009年的松隆子一樣，深津憑《惡人》一片，成為2010年日本影壇最受關(guān)注的女演員。她先是在第34屆蒙特利爾電影節(jié)斬獲了最佳女主角獎，年末又在日本陸續(xù)拿下了報知映畫、日刊體育的最佳女主角，業(yè)界看好深津會橫掃這一年日本所有電影獎項的最佳女主角，這一年稱得上是深津之年。
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最新作品是將于2011年上映的《了不起的亡靈》。
