2006年12月3日，在AKB48第三期中成功入选。2007年4月8日，在以第三期练习生为中心的新“Team B”的公演中初次亮相。2008年6月，移籍至演艺经纪公司尾木制作，10月，加入AKB48派生组合廊下奔走队。
2011年5月13日，发售第一本个人写真集《まゆゆ》。2012年，solo出道，发行第一张个人单曲《怦然心动》，主演日剧《欺诈偶像》，在动画《AKB0048》中担任声优。
2013年，担任美国电影《波西·杰克逊与魔兽之海》日文版女主角声优。同年8月，AKB48的成员们出演日本红十字会活动“JOIN！”的新公益广告。广告共有“医院志愿者”、“急救方法的学习”和“防灾志愿者”三部。
“医院志愿者”由AKB48成员渡边麻友和SKE48成员松井玲奈出演2014年6月7日，获得AKB48第37张单曲选拔总选举第一名。2015年，主演日剧《战斗吧！书店女孩》。
2017年，主演日剧《再见了，江成君》，同年，从AKB48毕业。2018年，主演日剧《直到这场雨停止那天》和音乐剧《天使爱美丽》。2019年，参演NHK晨间剧《夏空》。
AKB48的综合制作人秋元康评价渡边麻友是正统派偶像美少女，天生的偶像，是为了成为偶像诞生的孩子。
在“神七”里跟麻友关系最好的，自然还是那位性格外向到过分的大岛优子。优子被很多粉丝看做是麻友在团内的“爸爸”，因为她带着麻友胡闹的那些游戏怎么看都不像是女生之间的互动。
在某一次拍摄的休息时间，优子和麻友发现刚刚坐在地上的“Yukirin（柏木由纪）”臀部粘上了污渍，两个分享了有趣小秘密的女生幼稚地偷偷喊着“屁屁”之类的词，拼命在Yukirin面前憋住笑容，麻友和优子“屁屁姐妹”的称号就是这么诞生的。
巧合的是，那位被她们嘲笑了还浑然不知的柏木由纪，也正是一位被麻友叫做“妈妈”的人。
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