新垣結衣は、日本のアイドル、モデル、女優、歌手、声優、そして時折ラジオ番組の司会を務める琉球民族の血を引く女性である。
彼女は、その楽しい顔と、映画プロジェクトで特に認識されている。
新垣のキャリアは、ジュニアファッション雑誌「nicola」が新しい顔を探していることを知らされた姉が、彼女のためにボランティアでオーディションのプロフィールを提出したことから始まりました。新垣はグランプリを獲得し、正式に同誌の専属モデル（nicomo）になった。2001年、同じnicomoの江本彩子から「ガッキー」の愛称で呼ばれる。
2004年からはグラビアにも進出。バラエティ番組やCMにも出演し、中でもポッキーのCMは人気を博した。その1年後、同誌を正式に卒業し、その後、TBS系ドラマ『ドラゴン桜』に、同じジャニーズの山下智久や女優の長澤まさみとともに出演し、芸能界でブレイクを果たした。その後、『ギャルサー』『マイボス、マイヒーロー』など、さまざまなドラマに出演。nicola」を卒業した現在も、時折、同誌に登場する。現在、同誌のカバーガール最多出演記録を持っている。
2007年、『ワルボロ』で松田翔太、城田優と共演。その後、TBS系夏ドラマ『パパとムスメの7日間』で舘ひろし、加藤シゲアキと共演し、中年サラリーマンの父と体を交換する女子高生を演じる。
また、映画『恋するマドリ』（松田龍平主演）にも出演。その後、三浦春馬と共演した悲恋ドラマ『恋空』では、初の演技賞を受賞している。
女優業以外では、ファーストアルバム『Sora』、『恋空』の収録曲であるシングル『heavenly days』をリリース。
2007年には映画3本、ドラマ1本に主演し、デビューアルバムもリリース。しかし、仕事のストレスから体調を崩す。
これまでに映画『ワルボロ』『東京セレンディピティ』『恋空』で5つの新人賞を受賞している。5度目の受賞は、36億円の興行収入を記録した映画『恋空』での役作りが評価されたものだ。
東京セレンディピティ」の主題歌「Memories」は、デビューアルバムに収録されている。武道館でも披露した。
2008年、「Make My Day」「赤い糸」の2枚のシングルをリリース。Make My Day」はNHKドラマ『ハチワンドライバー』に使用され、「赤い糸」はコブクロのインディーズ時代の楽曲を、日本音楽界デビュー10周年を記念してカバーしたものである。
2008年8月、医療ドラマ『コード・ブルー』でインターン生・白石恵を演じた新垣さん。2008年8月、医療ドラマ『ドクターヘリ緊急救命』に研修医・白石恵役で出演し、山下智久、戸田恵梨香らと共演。同時に、映画『フレフレ少女』も制作。また、草なぎ剛と共演した『バラッド』では、封建的なお姫様役で出演している。2009年2月、5枚目のシングル「PIECE」をリリース。
U-20アイドル堀北真希、栗山千明、榮倉奈々と共にラジオ番組『SCHOOL OF LOCKS！』のGIRLS LOCKS！のパーソナリティも務める。また、声優としても活動している。
2021年、『逃げるは恥だが役に立つ』で共演したシンガーソングライター・俳優の星野源と結婚。
