2012年,19岁的石川恋在涩谷模特事务所被星探发掘进入演艺圈。
2013年出道成为模特,凭借为坪田信贵的小说《年级倒数第一的辣妹一年内偏差值提升40以上并考入庆应大学的故事》拍摄金发辣妹形象的封面而受到关注。
2015年2月22日,在日本电视台综艺节目《有吉反省会》中作为“反省人”出演;4月22日,发售个人的首张写真DVD《初恋》;同年,石川恋还与米原幸佑、宫崎秋人、根岸拓哉等人合作出演了剧情片《人狼处刑游戏序章:杀戮课程》。
2016年2月20日,担任日本栃木县栃木市故乡大使;同月29日,发行个人的首本写真集《LOVELETTERS》;3月,石川恋从武藏野大学顺利毕业;接着,客串福山雅治主演的月九档爱情剧《悦音响起》的第四集;随后,在大根仁执导的剧情片《独家新闻》里饰演了写真模特“恋ちゃん”;11月1日,移籍至现今所在的Tencarat事务所;同年,石川恋还与生驹里奈、前田希美、池冈亮介等人合作共演了惊悚恐怖电影《尸体派对2:影之书》。
2017年1月,参演吉高由里子主演的漫改爱情剧《东京白日梦女》,饰演机敏可人的助理制作人“芝田麻美”,这也是其自拍摄《垫底辣妹》写真封面以来再度挑战金发形象;3月,石川恋获得了“第3届封面女郎大奖写真部门奖”;7月,加盟渡部笃郎主演的悬疑推理喜剧《警视厅生物系》;与此同时,石川恋还担任了东京电视台深夜剧《偷懒上班族甘太朗》的女主角;同年,还与藤原纪香、中村雅俊、李彩桦等人联袂主演了中日合拍电影《一夜再成名》。