學(xué)習(xí)成績很好，初中時擔(dān)任學(xué)生會書記，高中時一直保持全班第一，年級前五的成績。從小的愿望就是當(dāng)女演員，初中時加入學(xué)校的戲劇部，戲劇部全是女生，因為身高原因，就常常扮演男性角色。

初中時的班主任中村老師是寶冢飯，建議天海去考寶冢音樂學(xué)校，為了備考寶冢音樂學(xué)校，從高一起開始在大滝愛子老師的芭蕾舞教室學(xué)習(xí)了兩年的芭蕾。放學(xué)后，先回家一趟，再返回芭蕾教室，從晚上六點開始練習(xí)。不停地跳兩、三個小時后，再回到家已經(jīng)是十點了。兩年間從未中斷過一天的練習(xí)。

在菊華高等學(xué)校（現(xiàn)更名：杉并學(xué)院高等學(xué)校）學(xué)習(xí)了兩年后，1985以第一名的成績考入寶冢音樂學(xué)校，面試的時候，面試官植田紳爾老師（寶冢歌劇團(tuán)劇作家、演出家，于1996-2004年擔(dān)任劇團(tuán)理事長，現(xiàn)任劇團(tuán)特別顧問）對她母親驚嘆“你竟然生出了這么棒的女兒”。

1987年從寶冢音樂學(xué)校畢業(yè)后，加入寶冢歌劇團(tuán)。以初舞臺生的身份參加雪組的新人公演，是不可多見的現(xiàn)象。之后，分配至月組，年末以研一生的身份成為新人公演主役，創(chuàng)造了劇團(tuán)的新記錄。

1993年8月1日，離26歲生日還差7天的天海成為了最年輕的月組主演男役，打破了大地真央創(chuàng)造的記錄。繼天海之后接任的三任月組主演男役（久世星佳、真琴つばさ、紫吹淳）都是她的上級生。

1995年12月26日，28歲的天海與拍檔麻乃佳世以《Me And My Girl》一劇退團(tuán)。

退團(tuán)時，受到多家事務(wù)所的邀請，選擇了親友所在的flyingbox事務(wù)所，主要在電影和舞臺劇方面發(fā)展，2002年參加NHK大河劇《利家與松》的拍攝，接受共演者唐澤壽明邀請，2003年1月1日加入研音事務(wù)所。2004年以后單獨主演電視劇較多 。

2001年10月10日，與本木雅弘、原田泰造和石田光共同主演的電視劇《水曜日的情事》播出。12月15日，與吉永小百合和高島禮子共同主演的電影《千年之戀·源氏物語》在日本上映。

2004年4月15日，主演電視劇《離婚女律師》在日本首播。5月8日，參與拍攝的電影《在世界的中心呼喚愛》在日本上映。7月7日，主演的電視劇《最后的禮物》在日本首播。

2005年3月19日，主演的電影《狗狗心事》在日本上映。4月19日，主演的電視劇《離婚女律師2》在日本首播；7月2日，主演的電視劇《女王的教室》在日本首播。10月17日，參與拍攝的電視劇《危險老姐》在日本首播。11月24日，主演的電視劇《女之一代記》在日本首播。

2006年4月17日，與矢田亞希子、玉木宏、谷原章介主演的電視劇《頂級播音員》在日本首播。

2007年1月13日，主演的電視劇《演歌女王》在日本首播，飾演大河內(nèi)向日葵。3月31日，主演的電影《棒球伙伴》在日本上映。10月6日，主演的電影《南方大作戰(zhàn)》在日本上映。

2008年4月11日，與藤木直人、大冢寧寧、筒井道隆主演的電影《Around40~要求過多的女人們~》在日本首播，飾演緒方聰子；6月7日，參與拍攝的電影《魔幻時刻》在日本上映，飾演喪服女。7月19日，參與動畫《懸崖上的金魚姬》的配音。

2009年2月7日，參與拍攝的電影《旭山動物園物語》在日本上映[12]  ；3月7日，主演的電影《膠片之戀》在日本上映。4月16日，與竹野內(nèi)豐、戶田惠梨香、溝端淳平主演的電視劇《BOSS》在日本首播。7月18日，與織田裕二、戶田惠梨香和佐藤浩市主演的電影《阿馬爾菲：女神的報酬》在日本上映，飾演紗江子。10月10日，主演的電影《賭博默示錄》在日本上映。10月15日，參與拍攝的電視劇《不毛之地》在日本首播。

2010年，參與拍攝電視劇《我家的歷史》；7月8日，與長澤雅美、反町隆史和寺島進(jìn)主演的電視劇《Gold》播出。

2011年4月14日，與竹野內(nèi)豐、戶田惠梨香和玉山鐵二主演的電視劇《BOSS2》在日本首播。6月5日，古田新太與主演的電影《薔薇與武士》在日本上映。

2012年，出演日劇《青蛙公主》，再一次在電視劇中展現(xiàn)了她優(yōu)秀的唱功。

2013年11月9日，參與拍攝的電影《清須會議》在日本上映，飾演枝毛。

2014年，與小栗旬、相武紗季、泉品子主演電視劇《鈴木商店的當(dāng)家娘》。

2015年，主演于10月2日正式播放的富士電視臺特別SP《以我為名的變奏曲》，在劇中她將首次挑戰(zhàn)出演惡女模特。再次搭檔編劇游川和彥，出演10月7日開播的秋季NTV水十檔期劇集《偽裝夫婦》，她在劇中飾演外表是開朗美女，實際上卻很討厭與人交往的“冰女王”。9月27日，主演的電視劇《緊急取調(diào)室特別篇》播出。

2016年10月13日主演的富士臺木十檔期新劇《Chef~三星級營養(yǎng)午餐~》播出，在劇中天海佑希將首次挑戰(zhàn)出演主廚。12月30日，與安住紳一郎共同擔(dān)任“第58屆日本唱片大獎”主持人。

2017年1月13日，客串出演電視劇《byplayers～如果這6位名配角共同生活的話～》播出，這也是天海佑希首次出演東京電視臺劇集，在劇中飾演掌握故事關(guān)鍵的重要人物。1月28日，與阿部寬共同主演的電影《戀妻家宮本》在日本上映。出演的電影《Cheer☆Dance 女高中生用啦啦隊舞蹈征服全美的真實故事》于2017年3月11日在日本上映。4月20日，主演的電視劇《緊急審訊室2》在日本朝日電視臺播出。7月8日，配音的長篇動畫電影《瑪麗與魔女之花》上映。9月16日，參演的喜劇電影《想成為奧田民生的男孩與讓認(rèn)識男性陷入瘋狂的女孩》上映。10月27日，天海祐希參加的節(jié)目《全力！脫力TIMES》播出。12月30日，天海祐希再次與安住紳一郎共同擔(dān)任“第59屆日本唱片大獎”主持人。

2018年2月23日，與 佐佐木藏之介共同主演的電視劇《 培養(yǎng)天才的妻子~世界公認(rèn)數(shù)學(xué)家與妻子的愛~》播出，劇中飾演不喜歡“普通”事物的奇怪女生美知 。3月24日，主演由朝日電視臺制作SP，改編自英國作家阿加莎·克里斯蒂的作品《 命案目睹記：臥鋪特急殺人事件》播出，劇中飾演身為前刑警，現(xiàn)為危機管理專家的天乃瞳子（小說人物原型： 簡·馬普爾）。同年，出演日本特別劇《如果你不是A》。

寶冢歌舞團(tuán)出身，身材頎長、英姿颯爽，在舞臺上總是反串男角。在日劇中，屬于大器晚成型的氣質(zhì)女明星，可幸的是，歲月不曾在她的臉上留下什么痕跡，年紀(jì)越大越美麗，容長的臉頰越發(fā)柔和靚麗，很美型。03年10月在《流轉(zhuǎn)的王妃-最后的皇弟》中出演一代歌女李香蘭，戲份不多、表現(xiàn)也并不十分突出。

后來在《最后的禮物》和《離婚女律師》系列中奠定了自己的地位，而真正讓她再度輝煌的當(dāng)屬05年7月期的《女王的教室》了，她在劇中飾演一名外表冷酷、不近情理的小學(xué)老師阿久津真矢，臉龐素白、眼神凌厲，早早就教導(dǎo)小學(xué)生現(xiàn)實的世界到底是個什么樣，這部劇在備受爭議的同時也換來擁躉無數(shù)，可以說再次顛覆了老師的傳統(tǒng)定義，在日劇中又增添了一個經(jīng)典老師形象。后來的她開始詮釋都市單身女性的情感生活，演主播、演歌手、演醫(yī)生，依然美貌十足、喜感十足，頗具“大姐大”風(fēng)范。尤其《頂級播音員》中她有趣、詼諧的表演。

從《離婚女律師》的間宮貴子律師開始，經(jīng)由《女王的教室》里殘酷的魔鬼教師，再到最新春季日劇檔《Around40》里39歲的精英醫(yī)師，比起其他戲路較為寬廣的同時代女演員來說，天海祐希的表演更偏類型化。類型化并非一個貶義詞，她在角色深度的挖掘上下了很大的功夫，演活了一系列在職場、感情生活中從未停止奔跑的女性們，在剛強、自信、堅定的女性形象背后，我們又能再一次看到天海祐希本身的魅力。（中國網(wǎng)評）

再沒有誰比天海佑希更“女王”了，御姐修煉成她那樣實屬不易，盡管是四十多歲的“高齡”，卻想賣萌就賣萌，想耍寶就耍寶，想嚴(yán)肅就嚴(yán)肅，想強悍就強悍，想毒舌……當(dāng)然也沒有人敢還嘴。人高馬大的天海佑希就是有這個本事，在每部劇里都?xì)鈭鰪姶笕鐩_擊波，以一副“天下無敵”的姿態(tài)傲視一眾御姐。還記得《女王的教室》里那位從頭到尾沒有一絲表情的冷面教師么？到該劇結(jié)尾才給出一個笑靨，竟也化霜融雪，暖意逼人。（時光網(wǎng) 評）