幼儿园时的梦想是开蛋糕店。小学六年级时,因为对时尚的兴趣,梦想转变成设计师和模特。初一时因为喜欢音乐而加入吹奏乐部。之后转入垒球部,一年级时作为替补出场,二年级时担任2号主力出场。群马县中学毕业后,进入埼玉县的女子高等学校进修。直到高中二年级为止都以保育师为目标,并参加了高等学校保育相关的选修课和检定考试。但是,高三的时候,在进行前程商谈的时候了解了音乐专科学校,以暑假体验授课的事情为契机,高等学校毕业后进入音乐专业学校进修。专业学生时代的课程是歌唱,听力,音乐理论,宗教音乐等学习。加入乃木坂46的契机是念专科学校的老师推荐的,当时还有两位同学和她一起去参加选拔,她一人通过了甄选。
2011年8月21日,乃木坂46甄选合格,成为1期生。10月2日,乃木坂46的首个专属电视节目《乃木坂在哪》首播。
2012年1月13日,参演电视剧《欺诈偶像》。2月22日,参加乃木坂46发行的首张单曲《转转窗帘》,正式CD出道。5月2日,在乃木坂46的第二张单曲《来吧香波!》的收录曲《把偶然当借口》中首次成为UNIT曲成员。11月8日,通过“GirlsAward2012AUTUMN/WINTER”以模特身份出道。
2013年1月1日,随乃木坂46出演《CDTV特别篇!过年超级活着2012→2013》。1月5日,首次担任富士电视台综艺节目《うまズキッ!》MC。3月23日,被聘用为流行杂志《Ray》的专属模特,成为乃木坂46中首个担任时尚杂志专属模特的成员。7月3日,在乃木坂46的第六张单曲《女生规则》中首次担任Center位置。11月,出演《SamanthaTiara2013圣诞珠宝》的广告,并担任了SamanthaThavasa的形象代言人。11月23日,首次的单独担任了《Ray》杂志的封面人物。
2014年6月,成为《16人のプリンシパルtrois》公演主要的十个角色之一。2014年12月10日,发表个人首本写真集《清纯的大人》,初版发行量突破了10万本。9月,被日本连锁美容外科评为女性最美整容范本TOP10第一位。
2015年7月,参演乃木坂46主演的电视剧《初森Bemars》,饰演圣田园调布北极星学园垒球部队长权田原绮丽。10月28日,在乃木坂46的第十三张单曲《现在,有了想倾诉的对象》中和西野七濑一起担任双Center。
2016年9月22日,出演山田孝之主演的剧情电影《暗金丑岛君3》,饰演追逐梦想的新人艺人麻生丽娜。
2017年1月14日,参演电视剧《女公关须加学园》第10集。2月7日,发行第二部个人写真集《パスポート(Passport)》,第一周销量达到10.4万册,创下女艺人个人写真集最高纪录,之后连续四周销量都在一万册以上,发行一个月销量就达到15万册。3月22日,在乃木坂46的第十七张单曲《Influencer》中再度和西野七濑一起担任双Center。9月22日,参演西野七濑主演的漫改电影《薙刀社青春日记》,饰演薙刀社的王牌宫路真春。
2018年4月22日,出演改编自同名网络漫画的深夜剧《也许曾经能做到委员会》,饰演委员会中唯一的女成员、善于分析男女关系的月绫子。5月12日,主演富士台SP剧《世界奇妙物语·18年春季特别篇》,饰演藤田小春。8月27日出演《绝对零度~未然犯罪潜入搜查~》第8集登场。
2019年4月20日,出演校园喜剧《我的裙子去哪了?》,首次挑战老师的角色,饰演世界史老师里见萌。
白石麻衣是日本女子团体乃木坂46的核心成员,身材姣好,大眼睛白皮肤十分甜美,被称为“乃木坂之颜”。她拍摄的和服写真,显得端庄优雅,十分惊艳。
白石麻衣不仅活跃在组合的各种活动中,她出众的相貌更让她作为杂志模特活跃在各大封面。让她成为了年轻女性最想成为的女性形象。