Miyazaki đến với ngành giải trí rất sớm khi cô mới chỉ 4 tuổi. Lúc đầu cô chủ yếu xuất hiện trong các bản tin quảng cáo trên TV hoặc trên các tạp chí, thỉnh thoảng cô đóng một số vai phụ trong các bộ phim truyền hình. Cô lần đầu chạm ngõ điện ảnh với vai diễn trong bộ phim Ano Natsu no Hi, khi đó cô mới chỉ 14 tuổi.

Cũng vào tuổi 14, Miyazaki thu hút sự chú ý của làng điện ảnh thế giới khi cô xuất hiện trong phim Eureka của đạo diễn Shinji Aoyama, trong phim cô là một trong số những người sống sót sau một vụ cướp xe bus thảm khốc. Bộ phim thắng giải International Federation of Film Critics tại Liên hoan phim Cannes năm 2000, sau đó cô được trao giải Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất tại Japanese Professional Movie Awards.[3] Trong năm 2003, cô cũng xuất bản đĩa đơn đầu tiên The Little Prince.

Sau đó, Miyazaki còn thắng thêm giải Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất tại Liên hoan phim quốc tế Cinemanila cho diễn xuất của cô trong phim Harmful Insect.[3] Cô tiếp tục hợp tác với đạo diễn Aoyama trong bộ phim mới Eli, Eli, Lema Sabachthani?, bộ phim đoạt giải Un Certain Regard tại Liên hoan phim Cannes năm 2005. Cũng vào năm này, cô đóng cùng ca sĩ kiêm diễn viên Mika Nakashima trong bộ phim thành công về cả doanh thu lẫn giới phê bình Nana.

Năm 2008, cô được trao giải Galaxy Individual Award cho vai diễn trong bộ phim truyền hình lịch sử (taiga) của đài NHK, Atsuhime.[4]

Tại LHP The Newport Beach tổ chức ở Newport Beach, CA, sẽ trình chiếu bộ phim mới của cô Hai đứa con của chó sói (宮﨑 あおい) vào thứ bảy, ngày 27 tháng 4/2013.[5]