2006年2月26日,参加AKB48第二期甄选会。12月3日,参加AKB48第三期追加成员甄选。
2007年4月8日,渡边麻友在以3期生为中心的“TeamB”的公演中初次亮相。同年,在单曲《BINGO!》中初次与“TeamB”成员柏木由纪、平嶋夏海共同成为选拔成员。
2008年6月,渡边麻友移籍至演艺Production尾木经纪公司。10月,与同事务所的仲川遥香、平嶋夏海、多田爱佳组成分支团体“廊下奔走队”,其前身为3月组成的“点心姐妹”。
2009年1月28日,随廊下奔走队推出她们的第一张单曲《初恋ダッシュ/青い未来》,该单曲首周销量达12888张,获得日本公信榜第10名。4月22日,随廊下奔走队推出她们的第2张单曲《Singleやる気花火》,该单曲首周销量达12178张,获得日本公信榜第9名。6月开始到7月8日,在正式发表的“AKB48&SKE48”13th单曲选拔总选举“AKB4813thシングル选抜総选挙‘神様に誓ってガチです”中,总排名为第4名。11月11日,以廊下奔走队的名义,发售第3张单曲《シングル完璧ぐ~のね》。首周销量23272进入公信榜第7名。
2010年1月8日,主演的电视剧《真假学园》日本首播。3月17日,以廊下奔走队的名义,发售第4张单曲《シングルアッカンベー桥》。首周销量27441公信榜第1名这不但使得该队成为AKB派生组合中第一个取得Oricon周冠者,也使得她们成为继2002年迷你早安后8年来又一个获得Oricon周冠的女子偶像团体的分支团体。6月9日,AKB48第2回选拔总选举“AKB48第17张单曲选拔总选举‘向母亲发誓,这是真的’”,总排名第5名。6月30日,以廊下奔走队的名义,发售第5张单曲《青春のフラッグ》。首周销量39552公信榜第4。9月1日,以廊下奔走队的名义,发售第6张单曲《ギュッ》。首周销量38021公信榜第2。9月15日至16日,以“TeamOgi”的名义参加了Production尾木首次举办的“TeamOgi祭”。9月21日,在“AKB48”19th单曲选拔猜拳大会“AKB4819thシングル选抜じゃんけん大会”中落败。
2011年1月20日,“AKB48重温时间最佳曲目1002011AKB48”,“リクエストアワーセットリストベスト1002011”初日,渡辺麻友、市川美织被秋元康选为初日MVP。2月2日,以廊下奔走队的名义,发售第7张单曲《バレンタインキッス》。首周销量95321公信榜第2。5月13日,第一本个人写真集《まゆゆ》(集英社)发售。在5月23日oricon书籍排行榜(综合)部门获得女性个人写真集的最高位第三位。6月7日,“AKB4822nd单曲选抜総选挙当年也是认真的”选举中二年连续获得第五位、进入了媒体选拔组。6月12日,在AKB48台湾专门店(台北市西门町)举行开幕纪念握手会。13日再加开一场握手。8月3日,以廊下奔走队7的名义,发售第8张单曲《へたっぴウィンク》。首周销量80017,公信榜第2。9月24日,参加上海2011日本文化周活动,为感谢中国粉丝对东日本311大震灾给予的帮助而特意免费举行的上海公演,地点为上海外国语大学。10月9日,参加日越友好音乐祭。10月22日,成为“GIRLS'FACTORY”的固定MC。11月30日,以廊下奔走队的名义,发售第9张单曲《希望山脉》。首周销量92621,公信榜第3。12月13日,成为动画片《AKB0048》9名正式声优之一。
2012年1月13日,其单独主演的个人首部电视剧《欺诈偶像》播出,并为电视剧演唱主题单曲《怦然心动》。2月2日,渡边麻友确定担当动画《AKB0048》中女主角之一“园智恵理”的声优。2月29日,SOLO歌手出道,个人首张单曲《シンクロときめき》(怦然心动)发售。首周销量123,237张,公信榜第二。3月9日和3月16日,和廊下奔走队7的成员一起参与配音的TV动画《蜡笔小新》中的《宇宙家族野原》上下两集播出,在动画中出演自己本人。4月26日,与仲谷明香(已毕业)、佐藤亚美菜(已毕业)、石田晴香(已毕业)、矢神久美(已毕业)、佐藤堇(已毕业)、秦佐和子(已毕业)、三田麻央、岩田华怜(已毕业)组成新unit“NONAME”。5月30日,以廊下奔走队7的名义发售第10张单曲《少年よ嘘をつけ!》首周销量6.7万张。在5月到6月间举行的AKB48中国区选抜总选举获得了第一位。6月6日,AKB48第四届总选举,AKB48第27张单曲选拔总选举,总排名第2名,总票数72574票。7月25日,个人SOLO第二张个人单曲《大人ジェリービーンズ》发售,首周销量87,993张,公信榜第三。8月1日,作为“NONAME”的首张单曲《希望について》发售。8月24日,在东京巨蛋演唱会第一天的移籍发表中,移籍到新TeamA,预示着成为AKB48未来的新ACE。11月2日,渡边麻友出演新TeamA的初日,代替已毕业的前田敦子,成为新TeamA的Center。11月10日,担任公开的动画电影《被狙击的学园》主人公凉浦夏希的声优。11月21日,SOLO第三单《ヒカルものたち》(闪闪发光的万物)发售。首周销量91,907张,公信榜周第一。12月30日,第54届日本唱片大奖,最终审查会在东京国立剧场盛大举行,AKB48(渡边麻友代替已毕业的前田敦子的Center位)以《真夏のsoundsgood!》蝉联该奖项,并发言。12月31日,在“第63回NHK红白歌合戦”中连续第四年出场,出演人数达到210人。
2013年1月23日,参加AKB48UNIT祭。2月11日,渡边麻友主演的NTV连夜剧《SoLong!第一夜》播出。2月17日—作为NONAME成员参加“NONAME”第一次单独Live“AKB0048NONAMEFIRSTKILALIVE”。3月13日,与另外9名成员一起,成为最新成立的宣传小分队“TeamBS”的选拔成员,参与日本NHKBS电视台的节目。其他成员分别为:大岛优子、高桥南、岛崎遥香、松井珠理奈、松井玲奈、山本彩、渡边美优纪、指原莉乃、田岛芽瑠。4月10日,“NONAME”2nd单曲“この涙を君に捧ぐ”。4月19日,渡边麻友第二部写真集《渡边麻友制服图鉴最后の制服》发售。6月8日,第五回AKB48选拔总选举,101210票,第三名。7月10日,推出个人第4张SOLO单曲《小号练习中》,该单曲碟获得了日本公信榜第三名。9月1日,渡边麻友举办这张单曲的纪念SOLO演唱会《<小号练习中>发售纪念SOLO演唱会~Mayu'sレストラン全曲フルコースを召し上がれ~》。11月1日,美国电影《波西·杰克逊与魔兽之海》的日语版首映,为女主角安娜贝斯配音。
2014年1月13日,渡边麻友迎来了成人日,出席AKB48成人式纪念写真发表会。2月24日,在“AKB48团体大组阁祭~时代变幻。但是,我们只能向前!~”活动中被移动到TeamB。4月21日,担任音乐节目《Utage》主持人助理。4月21日,参加teamA的千秋乐。4月28日,参加teamB的初日。5月21日,单任36th单曲的center。6月7日,获得AKB48第六届选拔总选举第一名。
2015年4月14日,主演的电视剧《战斗吧!书店女孩》在日本首播。6月6日,获得AKB48第七届选拔总选举第三名。6月14日—22日,专辑《出逢いの続き》(邂逅的续篇)在公信榜排在第二位,销售量为4.8万张。
2016年3月12日,出演朝日台SP《松本清张特别剧买地方报的女人》,挑战艺妓的角色。6月18日,获得AKB48第八届选拔总选举第二名。7月23日,主演日美合作电视剧《Crow’sBlood》。9月,因在剧集《AKBLOVENIGHT恋工场》第35集《我的保镖》中演技出色,在观众与评审投票评选中成为最受欢迎的主演,得到了2017年春季新剧主演资格。10月29日,出演《女公关须加学园》。12月31日,NHK红白歌合战“AKB48梦之红白选拔”中获得第4名。
2017年,主演朝日电视台电视剧《再见了,江成君》,在剧中饰演有多次恋爱经历的“腹黑女”桐山佐织。6月17日,在AKB48总选举中获得第二名,在发表感言时宣布从AKB48毕业。9月14日,其参与主持的TBS系音乐特别节目《UTAGE秋天的祭典》开播。9月10日,宣布成为AKB4850th的center。10月31日,在日本埼玉巨蛋ARINA举行毕业演唱会。12月26日,举行自己的毕业公演。12月31日,参加第68届NHK红白歌会,AKB4850th【11月の脚链】得到第一。正式结束在akb48的活动。
2018年4月2日,出演唐泽寿明主演TBS特别剧《癌症消灭的陷阱~完全缓解之谜~》,在剧中饰演及川光博的部下保险调查员水岛琉璃子。5月18日-6月10日,主演同名法国电影改编的音乐剧《天使爱美丽》。8月4日,主演电视剧《直到这场雨停止那天》,在剧中饰演梦想成为音乐剧演员的少女森村光。9月1日-30日,出演音乐剧《天使之城》,在剧中饰演社交界名媛玛萝莉。
2019年,参演NHK晨间剧《夏空》,在剧中饰演在东洋动画中作为见习者就业的职员三村茜。
历届AKB48选拔总选举成绩
4
(媒体组选拔)
5
6
474
1671
5
(媒体组选拔)
3
5
4072
12307
5
(媒体组选拔)
2
(选拔)
3
(选拔)
1
(选拔)
3
(选拔)
2
(选拔)
2
(选拔)