平野美宇出生于乒乓世家，其父母都是原來筑波大學的乒乓球隊隊長，她從3歲零5個月（2003年9月）開始練習乒乓球，每天時間 2~3小時。

2007年，平野美宇參加全日本小學二年級以下組的比賽獲得了冠軍。

2009年，平野美宇參加城山杯乒乓球選手權大會，獲得冠軍。

2013年4月，平野美宇被選進日本少年隊，劉潔成為她的教練。

2014年3月30日，平野美宇參加國際乒聯(lián)職業(yè)巡回賽德國公開賽，與伊藤美誠組合以3比0擊敗了波蘭選手，獲得女子雙打冠軍，成為歷史上最年輕的女子巡回賽世界冠軍；9月30日，平野美宇參加第17屆亞洲運動會乒乓球女團項目，在決賽中0比3敗給朱雨玲，獲得了亞軍；12月3日，平野美宇參加世界青少年乒乓球錦標賽，在女團決賽中1比3敗給王曼昱，最終日本隊0比3敗給中國隊，獲得了亞軍；12月7日，平野美宇與伊騰美誠組合參加世界青少年乒乓球錦標賽女子雙打，最終2比4不敵中國組合陳辛童、劉高陽，獲得亞軍。

2015年8月7日，平野美宇參加國際乒聯(lián)職業(yè)巡回賽中國公開賽，0比4敗給中國選手木子。

2016年4月26日，平野美宇參加國際乒聯(lián)職業(yè)巡回賽波蘭公開賽，在女子單打決賽中以4比0戰(zhàn)勝新加坡隊于夢雨，奪得冠軍；4月29日，在乒乓球亞洲杯女子單打1/4決賽中，平野美宇2比4敗給了馮天薇，止步八強。在10月份舉行的2016年女子乒乓球世界杯中，平野美宇先后淘汰伊藤美誠和馮天薇闖入決賽，以4比0力克中華臺北的鄭怡靜奪冠，成為世界杯歷史上最年輕的冠軍得主。

2017年1月22日，在東京都體育館舉行的全日本錦標賽中，16歲的新科世界杯冠軍平野美宇4比2擊敗石川佳純，成為日本歷史上最年輕的全國冠軍。

2017年4月，在2017年亞洲乒乓球錦標賽中，平野美宇在四分之一決賽中以3比2淘汰丁寧，又在半決賽中以3比0淘汰朱雨玲，最后決賽以3比0擊敗陳夢，成為21年來首個奪得亞錦賽女單冠軍的非中國選手，也是亞錦賽史上最年輕的女單冠軍。

從這次亞錦賽來看，平野美宇技術比我們先進，她進步很快，尤其是去年到今年。能連贏我們三個主力隊員，是非常不容易的，說明她整體實力已經達到了很強的程度，我們要把姿態(tài)放低一些，在接下來備戰(zhàn)世乒賽的過程中，好好做一些研究。這次比賽之后，應該說，平野美宇現(xiàn)在已經是中國隊的頭號對手，取代了以往的馮天薇、福原愛、石川佳純等人，是中國隊真正一號的單打對手。”（孔令輝評）

我是第一次認真看平野美宇打球，從女團決賽的時候開始看，當時覺得她比我去年想象的要好。她的競爭力和能力引起了我們的重視，在女單連贏三個人獲得冠軍，表現(xiàn)得很平穩(wěn)。昨天孔指導說她的“技術領先于我們”，在半決賽和決賽，朱雨玲和陳夢兩個0比3就輸了，之前在0比2落后的情況下贏了丁寧，這就不能叫爆冷了，說明她具有絕對的實力。所以我覺得孔指導說得很客觀，平野在打法先進性和成型的體系上已經超過了以前所有的日本選手，甚至和我們這些年輕運動員的直接對抗上已經表現(xiàn)出來了。她靠的是實力，而不是我們說的爆冷，我們確實要客觀得面對。（劉國梁評）