年中学毕业后，真木阳子从1000人之中选出5人的征选脱颖而出，得以加入仲代达矢管理的演员养成所「无名塾」（同期成员包含泷藤贤一、内浦纯一）。1999年至2000年间，入社的第二年即获得拔擢参与公演《》的重要角色，并展开半年巡演。2006年11月，和小田切让共演《》，获得第30回新人女优赏，开始受到注目，期间并演出多部电视连续剧。2013年6月，主演电影《再见溪谷》。翌年，真木阳子以《再见溪谷》和《我的意外爸爸》获得第37回日本电影金像奖最优秀女主角奖、最优秀女配角奖，为日本电影金像奖史上继1978年