高中2年级（约1984年）开始，从周日班进入经纪公司青二Production旗下声优养成学校青二塾。1986年，冬马由美以青二塾东京校第6期学生的身份加入青二Production。
1986年以电视动画《龙珠》（从第28话的天下第一武道会篇开始）帮小角色配音而出道。并从同年开始播出的另一部电视动画《圣斗士星矢》是冬马自身第一次为主要角色配音。
从1988年电视动画《变形金刚之隐者战士》主角刚秀太开始，经常为少年角色配音。到了1990年发行的OVA《
罗德岛战记》为作品女主角
蒂德莉特配音时，成为她为女性角色配音的契机。在那之后，为女主角或女性要角的配音机会增加。
2004年1月15日为筹备个人事务所ALLURE&Y的成立，冬马由美也开始投入小说的执笔等配音事业以外的活动。2008年12月，离开长年所属的青二Prodoction。次年2009年1月起，正式成为有限公司ALLURE&Y 所属。并同时启动配音部门。2012年7月1日，身为旁白的商业合作伙伴，开始与yamadax 合作。
在配音《
罗德岛战记》的蒂朵时，她以清脆悦耳、伶俐可爱的声音，令娇美又带点任性的美丽精灵跃然眼前。而其后在大受欢迎的《我的女神》中，她又以成熟而又性感的声线，将“三女神”中最具妖冶魅力的乌璐演绎得充满吸引力。除此之外，对《魔幻游戏》中的复仇少女本乡唯、《圣斗士星矢》中幼年时期的瞬与
冰河等年龄、性格有着巨大差异的角色精彩的诠释，无不显示出冬马由美不凡的实力。
冬马由美不但在声优界拥有傲人的成绩，在游戏界也因配音了经典游戏《
街头霸王》中的
中国女格斗家春丽，而成为令人耳熟能详的声优。 冬马由美在《
北欧女神》系列中为主角蕾娜斯配音，沉着坚定的声音将女神的性格表现的非常完美。结合上优秀的游戏剧情，使北欧女神系列成为玩家心中的经典之作。
冬马由美并没有当今偶像声优的外形，并没有可人的脸蛋，但在很多fans的眼中，她是美丽的女神，其笑容会给人带来无比的亲切感与温柔。凭借多年的努力，在日本一直有着较多的支持者。当然，作为一位老声优，加之如今配音界人才辈出，冬马姐姐的人气淡化，退居二线是不争的事实。但看历年
日本声优综合排名都进前50（有一年是34位），可见其影响力，和同期的
井上喜久子、
横山智佐等相比算是个中翘楚了。
如上面的介绍，冬马的
声线确实颇为丰富，之前不但在动漫里饰演可爱型角色，而且在游戏《女神侧身像》中把主角蕾娜斯那种冷峻而不失温柔的性格表现的淋漓尽致，大多数国内玩家也是从该游戏了解冬马由美的。其后的两作（《女神侧身像2 希尔梅里亚传》和《女神侧身像 负罪着》）均配音蕾娜斯一角。相信TRI-ACE(日本游戏制作公司，代表作：《星之海洋》系列、《女神侧身像》系列)制作第三作时仍会有冬马由美的演出。还值得一提的是世界级超大作《潜龙谍影2 自由之子》（日版）中，杯具型角色奥尔加（弗琼）便是由冬马配音的，其表现力很鲜明，让人过目不忘。
小岛秀夫能请她做游戏中的配音，可见冬马由美的经验及功底是非常深厚的。