ニューヨーク生まれのイタリア系。1948年プロ入り。遅咲きのボクサーで、1959年、後に世界王座を賭けて戦うことになるアフリカの英雄ディック・タイガーと2戦し、1勝1敗の星を残す。翌1960年4月20日、NBA世界ミドル級王者ジーン・フルマーに挑戦するが、15回引分けで王座獲得ならず。1963年6月24日、晩年のシュガー・レイ・ロビンソンに土を付ける。その勢いを駆って同年12月7日、WBA・WBC世界ミドル級王者ディック・タイガーに挑み、15回判定勝ちでタイガー3度目の防衛を阻み、遂に世界王者となった。この時既に33歳であった。初防衛戦では猛ファイター、ルービン・カーターを判定で下して防衛に成功するが、1965年10月21日、タイガーとの再戦となった二度目の防衛戦で痛い星を落とし、王座陥落。
もとは公家であったが、鷹司冬基が美濃守護・土岐頼忠の息女を正室としたことで、守護・土岐氏の縁戚となり美濃国大野郡長瀬村を知行して長瀬城主となった。鷹司冬明の代に冬明の弟・鷹司政光との間で内紛が起こると、冬明は守護・土岐頼芸の後援を受けたのに対して、政光は斎藤道三の後援を得て、兄を敗死させた。土岐頼芸が尾張に追放された後、旧守護たる頼芸を奉じた尾張の実力者・織田信秀が美濃に侵攻し、迎撃の陣にいた政光は織田勢により討ち取られた。政光の子は幼少のため、斎藤家臣の今井氏の養子となり子孫は今井姓を称した。菩提寺は長瀬村（現・揖斐川町谷汲長瀬）の長山寺。
神奈川県横浜市出身。実家は農家。県立磯子高校在学中からアルバイトとして映画やテレビドラマなどのエキストラを数多く経験。1996年に河合塾のCMで本格的に芸能界デビュー。江戸川乱歩原作・実相寺昭雄監督の映画『D坂の殺人事件』では小林芳雄少年役を演じた。その後、初主演映画『発狂する唇』で第10回日本映画プロフェッショナル大賞・新人奨励賞を受賞、以後ホラー映画に多数出演し、「和製ホラークイーン」と称されるようになる。特撮番組への出演も多く、ウルトラシリーズ、平成仮面ライダーシリーズ、スーパー戦隊シリーズ全てに出演経験がある。特に『仮面ライダーカブト』では、脚に骨折を負い、歩くのもままならない状態になりながらも、鎮痛剤を注射して撮影に挑み、恐怖感あふれるキャラを演じきった。また、近年では2時間ドラマや刑事ドラマへの客演も目立つ。脇役が多いことについては、「主役より脇役で主役を食っていく方が好き」と語っている。実妹は同じく女優の三輪明日美（みわ あすみ）、三輪恵未（みわ めぐみ）。かつては明日美との共演作品もかなり多かった（姉妹役を演じたことも多い）が、その後共演することは少なくなった。旧所属事務所・三輪ミュージックオフィスのサイト（現在は閉鎖されている）において、デビュー当時から管理人として手腕を振るっていたといわれ、2008年3月に公式ブログが開設されるまで公式ウェブ日記への不定期投稿が行われており、現所属事務所アンテーヌのサイトとの相互リンクが張られていた。2008年11月、上述の公式ブログにて一般人と結婚したことを明らかにした。2015年には『捨てがたき人々』で報知映画賞に宮沢りえや吉永小百合と共に、主演女優ノミネートされる。現在は女優業の傍ら、ホラー要素を含んだ娯楽バー「煩悩」も経営している。
東京市牛込区（現在の東京都新宿区牛込）で生まれる。1929年、4歳の時に世田谷区経堂町に転居、その後、父親の仕事の関係で1934年から1940年までは中国東北部（満洲）の奉天市（現・瀋陽市）に移住するが、それ以外は一貫して経堂に在住している。日本大学理工学部機械科在学中には、日大鉄道研究会の発足に関わったほか、高松吉太郎が関わっていた東京鉄道同好会にも参加している。1948年に日本大学を卒業し、東京急行電鉄（大東急）に入社。国鉄への就職も考えていたが、当時の国鉄は運輸省直轄で、港湾や気象庁に配属されることもあると聞き、地元の東急に決めたという。しかし、入社した時点で2か月後には分離独立することになっていたため、その年の新入社員は、車両部の一角に席はあったが仕事は何もなかったという。同年6月1日、分離独立した小田急電鉄に移籍、研修も兼ねて相武台工場に配属となったが、1か月ほどで本社運転課に異動、当時取締役運輸担当兼運輸課長であった山本利三郎の部下となる。この年の10月、山本から「連接車が走っているのはどこか」と質問を受け、生方が即答したところ、数日後に山本の随行者として、当時連接車として運用されていた西日本鉄道500形の視察に同行することになった。その後、山本の下で同社3000形電車（SE車）の開発に携わるが、1955年には相模大野電車区長に異動。その後、企画室、運輸計画部などの部署で運輸計画業務に携わる。車両部長、運輸計画部長なども歴任しているが、車両部門より運転部門にいた期間の方が長かったという。また、1959年ごろからは『鉄道ピクトリアル』など、鉄道雑誌への寄稿も行うようになる。1979年以降は箱根ロープウェイに出向、同社の専務取締役となり、7年ほどは自宅からロマンスカーで通勤していたという。その後財団法人小田急電鉄事業団の理事も務める。