齊藤由貴出生于神奈川縣橫濱市，1984年18歲的時候就參加了雜志小姐評選獲得冠軍名次，同年還參加了東寶灰姑娘選美比賽獲得第二名，那一屆冠軍是有著“昭和最后的絕色美人”之稱的澤口靖子。

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1985年，齊藤由貴加入東寶事務所后以“清純玉女”形象正式出道并發(fā)行單曲《畢業(yè)》，同年出演了熱播日劇《太妹刑事》，劇中齊藤由貴穿著水手服，拿著溜溜球戰(zhàn)斗的形象成為當時人們心中的經典，溜溜球也在當年成為爆火的玩具。

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1986年出演NHK的連續(xù)劇《跳駒》，憑借超高的人氣，這部劇平均收視高達41.7%，不僅如此，年僅20歲的她登上NHK紅白歌會，成為當時最年輕的紅組主持人，她不僅主持節(jié)目還負責演唱，該屆紅白歌會被稱為是“齊藤由貴的天下”。

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1987年憑借電影《雪的斷章：情熱》獲得日本電影學院獎最佳新人獎，1988-1989兩年間，憑借《戀愛的姑娘們》《優(yōu)駿：奧拉希翁》兩次提名日本電影學院獎最佳女主角。

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2017年出演懸疑電影《第三度嫌疑人》獲日本電影藍絲帶獎最佳女配角。就在她事業(yè)再攀高峰之際，卻爆出不倫戀傳聞，日媒刊出齊藤由貴密會已婚醫(yī)師的照片，緋聞爆出后，她承認并道歉。其實這已經不是她第一次傳出不倫戀了，早在1986年，她作為人氣新人時就已經在拍攝電視劇與已婚男演員不倫，后來陸續(xù)傳過多次，直到1994年她結婚后，花邊新聞才收斂，這次與醫(yī)生的不倫戀曝光后，給她帶來了事業(yè)上的打擊，不僅代言產品受到影響，以往建立的玉女人設也盡毀。