市川实日子出生于1978年6月13日的日本东京。从1994年起，市川实日子就是《OLIVE》的御用模特。1998年后，《CUTIE》、《SPOON》、《H》等杂志也纷纷用她做封面。此后，她相继在《时装之苑》、《GINZA》等顶级时尚杂志上登场。2003年，她主演的电影《Blue》在第24届莫斯科国际电影节上获得最佳女演员称号

2018年1月，出演电视剧《Unnatural》（《非自然死亡》）播出。

2019年，凭借《初恋~父亲、我已经不是小孩子了》、《侧颜》获得第32届日刊体育电影大奖石原裕次郎奖最佳女配角奖。