1996年作为日本流行音乐组合
SPEED成员之一正式出道，该组合在2000年解散。她在SPEED中担任伴舞和合音，组合在2000年解散，并2008年底再次重组至今。她是SPEED中首个推出个人单曲的成员，从1999年开始，她同时兼顾歌手和演员的工作，参演过数部日剧，包括《秀逗男护士》《美丽七人行》等。也曾代言NTT DoCoMo、
资生堂和
可口可乐等品牌。
2012年3月9日，上原多香子在官网上宣布将与
摇滚嘻哈乐团ET-KING成员TENN（33岁）入籍结婚。2014年9月25日，TENN在自家白色厢型车以绳子吊颈自杀，上原多香子是第一时间发现遗体的人。2018年9月13日，上原多香子提交结婚申请与导演高山和也再婚，并且已经怀上一胎。