1999年夏,在小学2年级时被妈妈带去看了早安少女的演唱会后,就开始非常喜欢女性偶像,为了收集情报而开始每天使用电脑,那之后练成了不用看键盘就可以打字的功力。
升上中学后由偶像粉丝逐渐转变为想成为偶像。中学生时加入了吹奏部,但为了进行wota活动而考虑退部。
2005年10月,柏木由纪参与AKB48第一期甄选并通过,翌日被联络后与母亲相谈,但最后未能成功到东京。
2006年2月,中学二年级的她在第2期AKB48甄选时没能得到母亲的同意,未去。7月,参加“早安少女Happy8期甄选”。进入第三轮25人名单后最终落选。12月3日,第三期“AKB48追加成员甄选”合格,由12828名中选20名之1。以AKB48之TeamB成员出道。12月9日,在“AKB481stANNIVERSARYLIVE~势ぞろいだぜ!‘A’‘K’‘B’!~”中以TeamB成员的身份初次亮相。
2007年3月,从鹿儿岛市的中学毕业后去东京。3月17、18日,在《春のちょっとだけ全国ツアー》中作为大岛优子的代役出道。4月8日,在AKB48剧场以“TEAMB”成员的身份表演出道。7月18日,AKB48第四支单曲《BINGO!》发售,第一次成为单曲选拔成员。12月31日,作为AKB48一员在NHK“红白歌合战”节目登台。
2008年2月27日,AKB48第八支单曲《桜の花びらたち2008》发售,再次成为单曲选拔成员,并且在此后AKB48发售的所有单曲中,除了猜拳选拔的第19张单曲和第24张单曲以外都是选拔成员。
2009年3月25日,AKB48TEAMB夜公演的时候,发表公告,移藉进入WATANABEENTERTAINMENT(渡边娱乐)旗下的BISCUITENTERTAINMENT。4月,开始在日本TBS/JNN电视台系列放送的《ひるおび!》节目中担任星期三星期四气象播报员。同年9月末改为星期一、二。在6月开始进行7月8日正式发表第一届总选举排名第9名,进入选拔。Media组选拔成员进入。8月23日,AKB48“~AKB104选抜“メンバー组阁祭り~”演唱会在日本武道馆举行,AKB48Team体制改组,被任命为新TeamB队长。2010年5月21日新TeamB的B5新公演始动初日正式就任。9月28日,第一部个人写真集《以上、柏木由纪でしたっ》发售。12月26日,TBS系电视台播放的‘ランク王国岁末総力祭’的年间偶像写真集销售调查排名中、第一部个人写真集《以上、柏木由纪でしたっ》获得了第一位。12月31日,作为AKB48的一员在NHK“红白歌合战”节目登台。
2010年1月8日,主演电视剧《真假学园》日本首播。1月24日,TBS系CDTV电视调查“最想她成为恋人的女性艺人”排行获得第二名。2月24日,第一部个人写真DVD《以上、グアムから柏木由纪でしたっ》发售。在5月末开始进行6月9日正式发表的“AKB48&SKE4817th单曲选拔总选举”《母さんに誓って、ガチです》(向母亲发誓,这是真的)结果为第8名。再次进入Media组选拔成员。司会徳光和夫先生赠与川柳“初夏なのに萨摩の空に花の雪(由纪)”。2010年6月17日,在日本“ORICONSTYLE”第六回“喜爱的天气播音员/气象预报士”排名获得第8位。6月28日,柏木高城亚树仓持明日香三人AKB48团内小组“フレンチキス”(FrenchKiss)结成。2010年7月23日,第二部个人写真DVD《柏木由纪LoveLetter》发售。2010年9月8日,《フレンチキス》(FrenchKiss)正式出道,发行首张单曲《ずっと前から》,同时以“フレンチキス”组合名义活动。首周销量40983ORICON第5名。2010年9月21日,猜拳选拔第一轮落败,未能进入第19张单曲的选拔,是第八张单曲进入选拔后,第1次落选。2010年11月20日,在TBS电视台的新番组《奇迹ゲッターブットバース!!》中成为常态嘉宾。2010年12月31日,作为AKB48成员在NHK红白歌合战中登台。
2011年1月19日,所属AKB48团内小组“フレンチキス”发行第二张单曲《if》,当中包含柏木由纪独唱的歌曲《沈黙》,首周销量67122ORICON第2名。1月22日,主演的《AKB48纪录片:未完待续》在日本上映。5月11日,“フレンチキス”发行第三张单曲《カッコ悪いIloveyou!》,当中包括《カッコ悪いIloveyou!》《ぽっかり》《君なら大丈夫》和《世界の涙》四首歌。其中《ぽっかり》是柏木由纪独唱的歌曲。首周销量112546ORICON第2名。6月9日,正式发表的AKB48单曲选拔总选举《もガチです》获得第三位。三度进入媒体组选拔成员。司会徳光和夫先生赠与“辉いた柏の森の雪姫が”川柳。2011年6月24日,日本“ORICONSTYLE”第七届“喜爱的天气播音员/气象预报士”排名获得第3位。7月10日,主演电视剧《花样少男少女2011》于日本首播。2011年9月20日,猜拳选拔中再次落败,未能进入第24张单曲的选拔,是第八张单曲进入选拔后,第2次落选。11月22日,“フレンチキス”发行第4张单曲《最初のメール》首周销量133662,首次获得ORICON第1名。
2012年1月10日,柏木由纪等AKB48成员在上海出席歌迷握手会。1月27日,主演《AKB48纪录片:演出继续》日本首播。2月25日,柏木由纪在台湾举行了握手会。5月30日,与同事务所的高城亚树、仓持明日香结成的派生组合FrenchKiss为法吻第五单拍摄DVD特典取景,突袭造访澳门。从5月起历时一个月的AKB4827th单曲选拔总选举6月6日揭晓。柏木由纪以72654得票排名第三位。7月13日,举办首场个人soloLIVE“无论睡着醒着都是ゆきりんWorld”,同时现场被宣布solo单曲出道并担任,成为akb第6位solo出道之人。7月17日,她被任命为宣传鹿儿岛县的“萨摩大使”,鹿儿岛县知事伊藤佑一郎向柏木由纪颁发任命状。8月24日,在AKB“1830m的梦”东京巨蛋演唱会一日目新组阁发表时,宣布新“TeamB”队长为梅田彩佳。9月18日,在《AKB4829th选拔猜拳大会》中进入best16,由此进入了选拔组。10月6日,首次个人正规广播节目“柏木由纪的YUKIRINTIME”开始放送。11月11日,发布了AKB48成员史上首位个人厂牌“YukiRing”启动消息。
2013年1月2日,第一场个人“SOLOLIVEDVD&BD”《1stSOLOLIVE~无论睡着醒来都是yukirinWorld~》发售。1月11日,首次主演的电视剧《恋爱预知者:柏木》(ミエリーノ柏木)在东京系列开播。2月6日,首张个人单曲《ショートケーキ(shortcake)》发售,首周销量104,799,公信榜第二。2月11日,主演电视剧《SoLong!》日本首播。2013年4月6日,报名参选“AKB4832thsingal”选拔总选举。从5月起历时一个月的AKB48第五回(32th单曲)总选举,6月8日结束柏木由纪以96905得票排名第四位。6月19日,第二场个人“SOLOLIVEDVD&BD”《2stSOLOLIVE~寝ても覚めてもゆきりんワールド~梦中にさせちゃうぞっ?~》发售,首周销量DVD7243/BD7227,DVD周排行第三,BD销量夺得周冠。10月16日,第二张个人单曲《Birthdaywedding》发售,首周销量65376,公信榜第二。11月7日,于横滨体育场举办第三场个人“SOLOLIVE”《柏木由纪3rdSOLOLIVE寝ても覚めてもゆきりんワールド~もっと梦中にさせちゃうぞっ~》,现场观众达到了“AKB48SOLOLIVE”史上最多的一万人。安可曲部分,与其同为“FrenchKiss”小分队成员的仓持明日香、高城亚树登台,这也是时隔10个月之后,三人小分队首次合体进行演唱。
2014年2月6日,与加藤玲奈在香港出席粉丝握手会。2014年2月24日,AKB48集团大组阁中宣布留任TeamB,并且兼任NMB48TeamN。3月19日,个人3rdsolo演唱会“寝ても覚めてもゆきりんワールド?もっと梦中にさせちゃうぞっ?”DVD发售。6月7日,AKB48第六回(37th单曲)总选举柏木由纪以104,364的票数第三次获得第3名,得票数为其自身史上最高。9月17日,AKB48Group猜拳大会2014发表入选为第38张单曲选拔成员。2014年10月24日,参与电视剧《黑服物语》(朝日电视台)-第三主演饰演美树。
2015年1月25日,于TOKYODOMECITYHALL举办的“AKB48重温时间最佳曲目10352015”第五天晚场演唱会上,披露了AKB48第39张单曲《GreenFlash》的选拔成员,此张单曲由柏木由纪与小嶋阳菜共同担任Center,是柏木加入AKB48后首次于A面曲中担任Center。3月26日,AKB48单独琦玉演唱会中,宣布NMB48TeamN兼任解除,并宣布兼任将于同年10月出道的NGT48。6月6日,AKB48第七回选拔总选举在福冈举行开票活动,柏木由纪以167,183的票数,获得第2名。11月5日,AKB48的派生组合FRENCHKISS在埼玉SuperArena举办了最后的演唱会,至此结束了历时5年的组合团体活动。演唱会的最后,柏木由纪表示回望这5年,从来没有后悔过。
2016年4月开始solo形式的首次全国巡回演唱会,这也是首次有AKB48现役成员召开solo巡回。巡回演唱会定于4月14日从她自身兼任的NGT48团体所属地新泻开始,在大阪、名古屋、东京和自己的家乡鹿儿岛召开全国5地共6场公演。6月18日,AKB48第八回选拔总选举在新潟举行开票活动,获得第5名。6月20日,柏木由纪出演日美合作悬疑剧《CROW’SBLOOD》。7月25日,柏木由纪主演的舞台剧《马路须加学园~LostInTheSuperMarket~》在东京赤坂ACT剧场进行了首场演出。10月29日,出演《夜店马路须加学园》。12月31日,NHK红白歌合战AKB48梦之红白选拔获得第9名
2017年3月31日,第九回AKB48选拔总选举在3月31日迎来了候选人报名最后一天,柏木由纪宣布不参加本次选举。她在推特中表示:今年的总选举,请允许我选择不参加。经过了反复考虑,也很苦恼。虽然不参加总选举,但作为AKB48的一员我还将一如既往地继续努力。8月27日晚,亚洲新歌榜2017年度盛典在北京举行,女子偶像团体AKB48获得2017年度最佳团体荣誉,柏木由纪上台发表感言:“大家好,我是AKB48柏木由纪,今天感谢新浪微博能够给AKB48年度最佳团体奖的荣誉,非常感谢。”8月30日,日本少女组合AKB48成员渡边麻友和柏木由纪现身在大阪举行的“KANSAICOLLECTION2017AUTUMN&WINTER”,两人携手走秀。12月8日,于AKB4812周年剧场公演上宣布新的组阁人事异动,宣布成为AKB48TeamB的队员,继续兼任NGT48。12月27日,柏木由纪和渡边麻友共著的《まゆゆきりん「往复书简」~一文字、一文字に想いを込めて~》一书出版。
2018年1月23日与24日,柏木由纪在上海举办了首次海外个人演唱会,在万代南梦宫上海文化中心梦想剧场连续两天开唱,演唱会共计约2000名观众到场,当天柏木由纪共演唱了21首歌曲。3月10日参加“AKB48グループセンター试験”,获得第2名的成绩。5月4日,由柏木由纪担任制作人,在东京秋叶原的AKB48剧场举行了“アイドル修业中”初日公演。6月13日,在都内NHK举行的记者会上,柏木由纪确认将出演NHK大河剧「西郷どん」,她将饰演西乡吉二郎(渡部豪太)的妻子西乡园,这是她第一次出演大河剧。柏木由纪于8月4-5日在中国上海举行演唱会,之后还进一步将演唱会范围扩大到重庆、台湾、香港。12月主演电视剧《这份恋情有罪吗!?》,片头曲将起用柏木由纪的新曲。
2019年1月30日,开始live巡演「柏木由纪2ndTour寝ても覚めてもゆきりんワールド~あなたを梦中にさせちゃうぞっ▽~」,在爱知、大阪、东京、福冈四地Zepp会场举行,2月21日结束巡演。4月21日,在举行的チームNIIIの「夸りの丘」公演千秋乐中,解除NGT48的兼任。6月30日,由柏木由纪设计节目单、在东京秋叶原的AKB48剧场举行的新公演《我的夏天开始了》启动,这是继柏木去年创作《偶像修业中》公演节目单后的第二次。8月24日,参加AKB48Group2019亚洲盛典上海站演出。柏木由纪决定于2019年秋天在东京和上海举办个人公演,东京公演将于10月31日和11月1日在东京中野Sunplaza举行,上海公演的日期于日后宣布。