早年經曆
幼兒園時的夢想是開蛋糕店。小學六年級時，因為對時尚的興趣，夢想轉變成設計師和模特。初一時因為喜歡音樂而加入吹奏樂部。之後轉入壘球部，一年級時作為替補出場，二年級時擔任2号主力出場。群馬縣中學畢業後，進入埼玉縣的女子高等學校進修。直到高中二年級為止都以保育師為目标，并參加了高等學校保育相關的選修課和檢定考試。但是，高三的時候，在進行前程商談的時候了解了音樂專科學校，以暑假體驗授課的事情為契機，高等學校畢業後進入音樂專業學校進修。專業學生時代的課程是歌唱，聽力，音樂理論，宗教音樂等學習。加入乃木坂46的契機是念專科學校的老師推薦的，當時還有兩位同學和她一起去參加選拔，她一人通過了甄選。
演藝經曆
2011年8月21日，乃木坂46甄選合格，成為1期生。10月2日，乃木坂46的首個專屬電視節目《乃木坂在哪》（乃木坂って、どこ？）首播。
2012年1月13日，參演電視劇《欺詐偶像》。2月22日，參加乃木坂46發行的首張單曲《轉轉窗簾》（ぐるぐるカーテン），正式CD出道。5月2日，在乃木坂46的第二張單曲《來吧香波！》（おいでシャンプー）的收錄曲《把偶然當借口》（偶然を言い訳にして）中首次成為UNIT曲成員。11月8日，通過“Girls Award 2012AUTUMN/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！過年超級活着2012→2013》。1月5日，首次擔任富士電視台綜藝節目《うまズキッ！》MC。3月23日，被聘用為流行雜志《Ray》的專屬模特，成為乃木坂46中首個擔任時尚雜志專屬模特的成員。7月3日，在乃木坂46的第六張單曲《女生規則》（ガールズルール）中首次擔任Center位置。11月，出演《Samantha Tiara 2013聖誕珠寶》的廣告，并擔任了Samantha Thavasa的形象代言人。11月23日，首次的單獨擔任了《Ray》雜志的封面人物。
2014年6月，成為《16人のプリンシパル trois》公演主要的十個角色之一。2014年12月10日，發表個人首本寫真集《清純的大人》（清純な大人），初版發行量突破了10萬本。9月，被日本連鎖美容外科評為女性最美整容範本TOP10第一位。
2015年7月，參演乃木坂46主演的電視劇《初森Bemars》，飾演聖田園調布北極星學園壘球部隊長權田原绮麗。10月28日，在乃木坂46的第十三張單曲《現在，有了想傾訴的對象》（今、話したい誰かがいる）中和西野七濑一起擔任雙Center。
2016年9月22日，出演山田孝之主演的劇情電影《暗金醜島君3》，飾演追逐夢想的新人藝人麻生麗娜。
2017年1月14日，參演電視劇《女公關須加學園》第10集。2月7日，發行第二部個人寫真集《パスポート（Passport）》，第一周銷量達到10.4萬冊，創下女藝人個人寫真集最高紀錄，之後連續四周銷量都在一萬冊以上，發行一個月銷量就達到15萬冊。3月22日，在乃木坂46的第十七張單曲《Influencer》（インフルエンサー）中再度和西野七濑一起擔任雙Center。9月22日，參演西野七濑主演的漫改電影《薙刀社青春日記》，飾演薙刀社的王牌宮路真春。
2018年4月22日，出演改編自同名網絡漫畫的深夜劇《也許曾經能做到委員會》，飾演委員會中唯一的女成員、善于分析男女關系的月绫子。5月12日，主演富士台SP劇《世界奇妙物語·18年春季特别篇》，飾演藤田小春。8月27日出演《絕對零度~未然犯罪潛入搜查~》第8集登場。
2019年4月20日，出演校園喜劇《我的裙子去哪了？》，首次挑戰老師的角色，飾演世界史老師裡見萌。
2020年1月7日，宣布将從乃木坂46畢業，具體畢業時間待定。
人物評價
白石麻衣不僅活躍在組合的各種活動中，她出衆的相貌更讓她作為雜志模特活躍在各大封面。讓她成為了年輕女性最想成為的女性形象。（中國青年網評）
