2014年2月,成为了青年杂志《
Popteen》的专属模特,开始进行演艺活动;4月,武田玲奈说服了一直反对自己去东京去生活的父母,从家乡福岛县前往东京;同年被选为第96回(日本)全国高等学校棒球大赛福岛县KFB高中的应援人物。
2015年2月26日,武田玲奈登上了青年杂志《
周刊YOUNG JUMP》的封面,以写真偶像身份出道并初次参与泳装拍摄;3月,出演漫改电影《暗杀教室》实现演员身份出道,为饰演“不破优月“一角将长发剪为短发;8月,担任西班牙足球运动联赛大使;10月3日,与
吉本实忧、
葵若菜等人联合出演的剧情片《
罪的留白》在日本上映,饰演“木村千晶”一角;10月25日,与
中川大志、
山崎紘菜、
森川葵等人联合出演的漫改日剧《
监狱学园》在日本首播,饰演学生会会长“栗原万里”的妹妹“栗原千代”;接着首次担任主演的恐怖电影《
万圣节噩梦2》在日本上映;11月20日,首次参与WOWOW电视台特别节目《伝统の一戦クラシコ直前!生放送スペシャル》的现场直播;同年参与拍摄电视剧《
没撑伞的蝼蚁们》的第4集,扮演角色“赤津舞”的中学时代。
2016年3月,参演特摄剧《假面骑士亚马逊们》;4月1日,武田玲奈宣布从青年杂志《Popteen》毕业;4月2日,出演的惊悚恐怖电影《
窥视之眸》在日本首映;4月20日,从《
non-no》杂志发售的6月号开始担任该杂志的专属模特;10月,在
唐泽寿明主演的刑侦喜剧《
最后的警察》里扮演了女刑警“小山内美咲”;12月,参演
滨边美波主演的漫改日剧《
天才麻将少女》。
2017年4月,与
野田洋次郎、
松井玲奈、
我妻三轮子等人合作出演了漫改悬疑日剧《
百万日元的女人们》;5月,搭档
冈山天音双主演的拳击题材电影《诗歌天使》在日本上映;7月,与
饭丰万理江双主演TBS电视台深夜剧《
真的要去航海》,饰演目标成为女性航海士的女大学生“石川燕”;9月,出演
山本耕史主演的时代剧《植木等とのぼせもん》。
2018年,主演关东地方TVK于1月开播的《
人狼游戏:走失伊甸》。同时,与这部剧联动拍摄而成的电影版《
人狼游戏:地狱》由绫部真弥导演,聚集了武田玲奈等同批卡司,于4月7日上映。
2021年7月7日,出演的电视剧《
八月在夜晚的击球中心。》播出;参演电视剧《Y医生:外科医生加地秀树第六季》。2021年,参演电视剧《
离婚活动》。
2022年1月8日,出演的电视剧《
喂帅哥!!》播出;参演电视剧《
持续可能的恋爱?~父亲与女儿的结婚进行曲~》播出。5月27日,出演的电视剧《异世界居酒屋阿信 第二季~魔女与大主教篇~ 》播出。同年参演青春爱情剧《
我喜欢上了给我橡皮的女生。》。
2023年4月13日,参演的电视剧《
我们之间没有的》播出。10月27日,参演的电影《唱歌的六个女人》上映。
2024年1月25日,主演的电视剧《
喂帅哥!!》宣布第二季将于4月6日开播,电影将在6月21日上映。4月13日,出演的电视剧《PICU 儿童重症监护室 特别篇 2024》播出。4月14日,参演的电视剧《我要抢走你的恋人。》播出。7月16日,参演的电视剧《
阿南是小情人》播出。9月16日,参演的电视剧《透明的我们》播出。
武田玲奈平日里喜欢看动漫、电影,并且擅长魔方;其喜欢的动画有《
LoveLive!》、《
樱Trick》、《
四月是你的谎言》。
武田玲奈气质清新,容颜姣好,让人喜爱的一塌糊涂。在电影《
暗杀教室》真人版中为了饰演
不破优月一角,将长发剪成短发,更显清爽靓丽。这位拥有超群透明感的高中生,被誉为艺能界空前的短发美女,凭借之前在双马尾积攒的人气和演艺事业的进一步发展,武田玲奈正成为日本娱乐圈的最新宠儿。(网易娱乐评)