2000年，多部未华子在小学五年级观赏音乐剧《安妮》后，立志当女演员 。2002年，多部未华子被星探挖掘，加入平田事务所 。2003年，多部未华子参演日本摇滚乐团圣女贞德（）音乐录影带《Rainy 爱的调查》，并因此正式出道；同年夏季，多部未华子还出演音乐剧版《美少女战士》 ；此外，多部未华子还主演短片《东京危机一髪》。2004年，多部未华子参演了根据同名小说改编的推理电影《理由》 。2005年，多部未华子主演电影《玻璃和铅的火粉》；随后，多部未华子还出演校园片《邮件传递的物语》；同年，多部未华子与本乡奏多合作主演科幻片《我爱奇诺奥》 ；此外，多部未华子还主演校园片《青空下讲我知你爱我》 ；年底，凭借《我爱奇诺奥》及《青空下讲我知你爱我》拿下第48届日本电影蓝丝带奖最佳新人奖 。2006年，多部未华子出演电视剧《头脑风暴：女子高中生10亿日元的赌！》；随后，多部未华子还出演了根据同名小说改编的现代女性励志电视剧《对岸的她》；同年，多部未华子还主演喜剧片《225漫游异境》，获得第21届高崎电影节最佳新人奖 ；此外，多部未华子还主演电影《苦瓜》 ；同年9月，多部未华子与石田卓也、西原亚希等人合作主演了根据同名小说改编的青春剧情片《夜间远足》 ；同年10月，多部未华子还出演电视剧《魁！豪华代表》；与此同时，多部未华子还主演短片《那5分钟之前：向着太阳启航》。2007年，多部未华子主演励志电视剧《紫罗兰花绽放时》，饰演离开故乡追寻梦想的少女远藤君子；同年5月，多部未华子还出演战争电影《吾为君亡》，饰演高中生鸟滨礼子 ；同年7月，多部未华子与二宫和也、樱井翔等人合作参演青春喜剧《贫穷贵公子》，饰演高中生池上隆子 ；随后，多部未华子与松尾敏伸、近野成美、近野成美合作主演恐怖推理片《恐怖童谣》的表之章及裏之章；此外，多部未华子还出演电影《西游记》 ；与此同时，多部未华子还主演电视剧《Byebye Bear 蓝色的信件》。2008年，多部未华子出演了根据同名小说改编的玄幻喜剧《鹿男与美丽的奈良》，饰演学生堀田伊都 ；随后，多部未华子与松冈昌宏、广末凉子等人合作出演了根据同名漫画作品改编的校园爱情剧《暴走兄妹》，饰演高中学生冲康子 。2009年，多部未华子参与美梦成真单曲《Good Bye My School Days》，而这也是其首次作为歌手演唱歌曲 ；随后，多部未华子还主演晨间长篇电视剧《翼》 ；同年，多部未华子还出演青春校园片《Fish Story》 ；此外，多部未华子还参演Angela Aki歌曲《爱的季节》的音乐录影带 ；与此同时，多部未华子与唐泽寿明、和久井映见等人合作出演军旅生活剧《不毛地带》 。2010年，多部未华子初次主演舞台剧《农业少女》，获得第18届读卖演剧大赏新人奖 ；随后，多部未华子还出演青春励志片《健太与纯与加世的国度》 ；此外，多部未华子与东山纪之、大仓忠义、吉泽悠等人合作主演医学电视剧《GM跳舞的医生》，饰演富正义感且志向高远的实习医生小向桃子 ；同年9月，多部未华子与三浦春马联袂主演校园爱情片《好想告诉你》，饰演纯真善良乐于助人的高中生黑沼爽子 。2011年，多部未华子主演了根据同名漫画改编的喜剧《小汪刑警》，饰演刑警花森一子 ，该剧取得当季平均收视率第三，多部未华子凭此剧夺得第68届日剧学院赏最佳女主角奖 ；随后，多部未华子与黑木明纱、城田优、北村有起哉等人合作主演了根据同名小说改编的动作电视剧《纪戊～警视厅特殊犯搜查系》，饰演心地善良的刑警门仓美咲 ；与此同时，多部未华子还出演了根据同名小说改编的爱情剧情片《源氏物语》 。2012年，多部未华子主演了根据同名漫画改编的剧情推理片《诈欺游戏：再生》，饰演被卷入诈欺游戏的大学毕业生筱宫优 ；随后，多部未华子与小池彻平合作主演校园剧情剧《浪花少年侦探团》，饰演拥有非凡推理能力的教师竹内忍 ；此外，多部未华子与堺雅人合作主演古装剧《大奥～诞生》，该剧是电影《大奥》的后续篇 ；与此同时，多部未华子还主演舞台剧《莎乐美》及《恶人会议》，获得胜手に演剧大赏最佳女主角奖 。2013年，多部未华子与小池荣子、田边诚一合作主演医疗电视剧《LAST HOPE》，饰演关心病患的脑神经外科医生橘步美 ；随后，多部未华子与佐藤浩市、向井理等人合作出演惊栗电视剧《怪物》，饰演一心想要揭露真相的受害人藤井寺里纱 ；此外，多部未华子与龟梨和也、玉置浩二合作主演了根据同名小说改编的电视剧《东京下町古书店》，饰演大学生槙野铃美 。2014年，多部未华子与三浦春马合作主演电视剧《我的存在时间》，饰演生性纯真率直的本郷恵 ；同年，多部未华子与马场彻合作主演爱情剧《世界奇妙物语2014秋季特别篇：惊喜》，饰演勤恳的派遣员工藤村优希 。2015年，多部未华子出演根据同名漫画改编的治愈系饮食片《深夜食堂》，饰演在食堂里辛勤工作的栗山美智留 ；随后，多部未华子还出演东京电视台建台50周年特别企划纪念剧《永远的0》 ；此外，多部未华子与大仓忠义合作主演推理喜剧《抖S刑警》，饰演有着敏锐洞察力的刑警巡查部长黑井玛雅 ；同年，多部未华子与绫野刚联袂主演了根据同名漫画改编的爱情片《小菜一碟》，饰演有恋爱依赖症的梅宫志乃 。2016年，多部未华子与倍赏美津子合作主演了翻拍自同名韩国电影的励志奇幻片《奇怪的她》，饰演重返20岁青春模样并追求梦想的“老奶奶”大鸟节子 ；随后，多部未华子获得第25届日本电影专业大奖最佳女主角奖 ；此外，多部未华子还出演了都市温情片《深夜食堂电影版2》 ；同年，多部未华子与高桥一生联袂主演爱情喜剧《我以为不会遇到命运般的恋爱》，饰演恋爱模拟游戏作家白野莉子 。