1988年、父が中国から留学生として渡米して科学の博士号を取得。母は医療系の通訳で中国北京出身。姉と兄が2人ずついる5人兄弟の末っ子である。3歳でスケートを始め、バレエや体操、ピアノといった習い事も行っていた。特に10代半ばまで続けていた体操の経験から来る空間認識能力、体幹、力の使い方は、軸のぶれない回転を生み出し、ジャンプやスピンに大いに役立っているという。2010年と2011年には全米選手権ノービスクラスで連覇。2011年12月にはラファエル・アルトゥニアンをメインコーチに変更。2012年の全米選手権はジュニアクラスで優勝。当時の年齢が12歳でISUの大会には出場できないため、世界ジュニア選手権の代表には選ばれなかったが、ガルデナスプリング杯のノービスクラスで国際大会デビューし優勝を果たした。
ポルトガル王ジョアン6世とその妃でスペイン王カルロス4世の娘であるカルロッタ・ジョアキナの間の三女で、スペイン王族のモリナ伯カルロスの最初の妻。全名はマリア・フランシスカ・ダシス・ダ・マテルニダデ・シャヴィエル・デ・パウラ・イ・ダルカンタラ・アントニア・ジョアキナ・ゴンザーガ・カルロタ・モニカ・セニョリーニャ・ソテル・イ・カイア（Maria Francisca d'Assis da Maternidade Xavier de Paula e d'Alcántara Antónia Joaquina Gonzaga Carlota Mónica Senhorinha Soter e Caia de Bragança e Bourbon）。1816年9月4日、母方の叔父でスペイン王族のモリナ伯爵と結婚し、間に3人の息子をもうけた。モリナ伯はスペイン国内の保守・伝統派勢力によって正統な王位継承者とされ、1833年にはモリナ伯の王位継承を実現させるべくカルリスタ戦争が始まった。1834年に亡命先のイギリスで亡くなった。1838年、モリナ伯はマリア・フランシスカの長姉でスペイン王子ペドロ・カルロスの未亡人であるマリア・テレザと再婚した。
1912年にスイスのジャック・ブランデンベルガー（Jacques Edwin Brandenberger, 1872年-1954年）が製法を発明した。主な原材料は、木材を粉砕して作るパルプである。木綿、麻などの植物性繊維からも作ることは可能である。まず、パルプを水酸化ナトリウムなどのアルカリと二硫化炭素で溶かしてビスコースを作る。その後スリットに通して、薄く成型したものを、硫酸などの酸で中和してセルロースに戻すことによって製造される。なお、ビスコースを、スリットではなく、ノズルから射出して繊維状にし、中和したものはレーヨンである。
「百道」の地名の起こりについては、遥か昔この地域が干潟であった頃、そこを往来する人々の足跡が東西縦横に交差する様を「百の道」と表し、転じて「百道」となったと言われている。古くは「百路原」とも呼ばれた。1969年（昭和44年）に、それまでは通称名でしかなかった「百道」を西新町・藤崎町・弥生町の各一部を分割して成立した町名として設定した。
宮城県仙台市宮城野区二十人町生まれ。仙台市立榴岡小学校、仙台市立宮城野中学校、宮城県仙台第一高等学校、東京医科歯科大学医学部卒業。1985年（昭和60年）から東北大学医学部付属病院内科に勤務。1993年（平成5年）、東北大学大学院医学研究科博士課程修了。1996年（平成8年）に国立病院機構岩手病院第2内科医長に就任。専門は心療内科学。1998年（平成10年）、第18回参議院議員通常選挙に民主党公認で宮城県選挙区から出馬し、24万票以上獲得してトップで初当選した。以後4期連続当選。参院議員当選後も、医師の経験を生かし歯科医療、シックハウス問題への対策に取り組んでいるほか、外交政策、金融政策にも関わり、地域金融円滑化法案（金融アセスメント法案）の立案にも関わった。2005年（平成17年）9月、前原誠司民主党代表が設置した民主党「次の内閣」ではネクスト金融担当大臣に就任。2008年（平成20年）には参議院経済産業委員長を務める。2009年（平成21年）9月、参議院民主党政策審議会長に就任し、翌2010年（平成22年）6月からは政策調査会長代理も兼任（鳩山由紀夫代表の下では政策調査会は廃止されており、菅直人の民主党代表就任により復活した）。同年9月、菅第1次改造内閣で財務副大臣に任命され、菅第2次改造内閣まで務める。2011年（平成23年）9月、野田佳彦代表の下で再び民主党政策調査会長代理、参議院民主党政策審議会長に就任。2012年（平成24年）10月、野田第3次改造内閣で厚生労働副大臣に任命された。同年12月、海江田万里代表の下、民主党政策調査会長に就任。なお同党で参院議員が政策調査会長を務めるのは、直嶋正行に次いで2人目である。2015年（平成27年）1月に行われる民主党代表選挙では、元幹事長・細野豪志の推薦人に名を連ねた2016年（平成28年）3月27日、民主党と維新の党が合流して結成された民進党に参加した。同年7月の第24回参議院議員通常選挙においては、日本共産党、社民党、生活の党と山本太郎となかまたちの推薦を得て立候補し、定数1となった宮城県選挙区で自民党現職の熊谷大を破り4選。2018年5月7日、民進党と希望の党の合流により結党された国民民主党に参加。同日、組織委員長に就任した。2019年9月30日、野党3党派の統一会派結成を理由に離党届を提出した。党執行部は離党届を受理せず、慰留する方針。