2015年9月、徳川美術館のイメージキャラクターに起用される。2016年4月6日、姉妹ユニット「チャラン・ポ・ランタン」とのコラボレーションによる「松井玲奈とチャランポ・ランタン」名義で、SKE48卒業後初のシングル「シャボン」を発売。同年6月から7月にかけては、『新・幕末純情伝』で主人公・沖田総司役を演じた。2017年1月には、豊橋（3日 - 4日、穂の国とよはし芸術劇場PLATホール新春幕開け公演）と沖縄（7日 - 8日、第1回中城演劇フェスティバル）で特別再演。2016年8月1日には、豊橋市から「豊橋カレーうどん大使」および「豊橋ふるさと大使」を委嘱される。また、2017年3月3日から5日まで開催された「第1回ええじゃないか とよはし映画祭」では、アンバサダーを務めた。2018年1月放送開始の『海月姫』でフジテレビ「月9」ドラマに初出演。女優業に専念するため、同年3月20日（19日深夜）の放送をもって約5年間にわたりレギュラーアシスタントを務めたラジオのレギュラー番組『ミュ〜コミ+プラス』を卒業。2018年8月4日公開の映画『劇場版 仮面ライダービルド Be The One』で「特撮デビュー」。映画では初の悪役でもある。2018年10月放送開始の『まんぷく』でNHK連続テレビ小説に初出演。同年10月17日発売の『小説すばる』（集英社）11月号に自身初の短編小説『拭っても、拭っても』が掲載され、小説家デビューする。2019年4月5日、初めての短編集『カモフラージュ』（集英社）を刊行。発売日に即重版が決まる。2019年7月27日、同年8月31日をもってブログを閉鎖することを発表。
8月15日、ポートメッセなごやで卒業記念なごや横断ウルトラクイズを開催
クイズで勝ち残った参加者と名古屋市内を観光後、SKE48劇場で研究生記念公演を一緒に観覧
8月29・30日、豊田スタジアムにおいて卒業コンサートが開催され、8月31日、SKE48劇場において卒業公演が行われた
SKE48を卒業後は女優の道を選んだ

小学校1年生の頃までは明るい性格だったが、小学校2年生の頃に転校し、転校先の学校でませている子が多く派閥などがあり、それに衝撃を受けて内気な性格になり、クラスでも目立たないような存在になった。また、両親からの門限が早く自分の家で遊ぶことが多くなったり、兄の影響もあり、アニメ・少年漫画・ゲームなどの二次元の世界にのめり込んでいた。中学生時代にAKB48が『ミュージックステーション』で「スカート、ひらり」を披露しているのを見て、二次元的で振り付けも斬新で興味を持った。『AKB48 第二回研究生（5期生）オーディション』を受けたかったが、上京できないため諦めかけていた時にAKB48の名古屋版（SKE48）ができると聞き、オーディションに応募した。2008年7月31日、『SKE48オープニングメンバーオーディション』に合格（応募総数2,670名、最終合格者22名）。歌唱審査ではAKB48の「桜の花びらたち」を歌った。
監督は『ムーラン・ルージュ』や『マトリックス』三部作の助監督を務めたジェームズ・マクティーグ。製作・脚本は『マトリックス』シリーズのウォシャウスキー兄弟。V役を『マトリックス』でエージェント・スミス役を演じたヒューゴ・ウィーヴィングが担当している。第56回ベルリン国際映画祭での招待上映を経て、2006年3月17日にアメリカほか数か国で同時公開された（一部15日・16日）、日本では2006年4月22日より公開。全米公開日は当初2005年11月5日に設定されていたが延期になった。劇中にロンドン同時爆破事件を彷彿させるシーンがあることが原因だといわれている。原作はDCコミックスの成人向けレーベル「VERTIGO」から出版された同名の漫画。根底となる主題や物語の骨子は映画版とほぼ同じだが、意図的な改変が全般的に加えられている。
元禄太平の世、かつての伊賀者は小役人のような立場となっていたが、無明綱太郎はそれに飽き足らぬ者。伊賀鍔隠れの里へ修行に赴き、忍法の修行を積んで帰った身だった。江戸城大奥に仕えていた綱太郎は、女中のひとりに恋するが、祝言寸前に彼女は将軍に見初められる。末の栄華に目のくらんだ彼女は「忠義」を理由に祝言を断り、怒った綱太郎は忍法を用いて、初夜に将軍の目の前で彼女を惨殺してしまう。時を同じくして起こった、のちの元禄赤穂事件の発端となる松の廊下刃傷事件にまぎれて逃走したものの、綱太郎は幕府に追われる身、そして忠義と女を何より嫌う者となってしまう。漂泊の身の綱太郎は、ひょんなことから上杉家の家老、千坂兵部にかくまわれることになったが、ある日任務を依頼される。そのひとつは赤穂浪士たちを、味方であるはずの上杉の刺客から守ること。刃傷事件の結果取りつぶしとなった赤穂藩の浪士が、事件の相手の吉良上野介に仇討ちを目論んでいるのは周知のことである。そして上野介は千坂家の仕える上杉家の当主、綱憲の父である。綱憲は父を守るため赤穂浪士達の動きを探り、その要人を暗殺すべく配下の忍者を放っていたが、兵部はあからさまな行動は上杉家の声望を貶めると考えたのだった。そしてもうひとつは、自らの放つ女忍者たちへの同行。兵部は赤穂浪士たちの仇討ち計画を立ち消えにさせるために、彼らを堕落させ骨抜きにしてしまおうと画策したのだった。その手段が女忍者たちの色仕掛け・肉欲の忍法。彼女たちの万一の裏切りに備えての監督役は、女嫌いの綱太郎にうってつけの任務だった。元家老、大石内蔵助を中心に赤穂浪士たちの仇討ち計画が進行していく裏で、彼らの暗殺を狙う上杉の忍者たちと、色欲への堕地獄を仕掛ける女忍者達が暗躍する。果たしてその結末は？