她在母亲的劝说下，报名参加了乃木坂46的征选，并且在面试过程中献唱了西野加奈的《if》，最终合格，成为乃木坂46的成员。2012年2月22日，她在乃木坂46首张单曲《窗帘围绕》而正式CD出道。同年8月22日，她在收录于乃木坂46第3张单曲《奔驰吧！Bicycle》的歌曲《海流的岛啊》中首次担任中心成员。2015年1月10日，斋藤首次单独登上时尚杂志《》的封面。同年2月，成为《CUTiE》杂志创刊以来首度启用的专属模特儿。同年7月21日，斋藤与乃木坂46成员北野日奈子和斋藤优里成为ANNA SUI20