1989年、5歳の時に母親に芸能事務所に入れられる。「ピチレモン」「ニコラ」など、ティーン誌でのファッションモデルとして活動。1997年、篠山紀信撮影の写真集『神話少女〜栗山千明〜』を新潮社より出版。身長が思ったほど伸びなかったため、女優に転身することを決意。1999年、第1回ミス東京ウォーカーを受賞。映画『死国』にて女優デビュー。2000年、映画『バトル・ロワイアル』に出演。2003年、『バトル・ロワイアル』での演技がクエンティン・タランティーノの目に留まり『キル・ビル Vol.1』に出演。『ニューヨーク・タイムズ・マガジン』で「Great Performers 2003」の1人として紹介され、ユマ・サーマンとの戦闘シーンが『The MTV Movie Awards 2004』で「Best Fight賞」を受賞。2004年、『下弦の月〜ラスト・クォーター』で映画初主演。2005年、資生堂「MAQuillAGE（マキアージュ）」の広告に起用される。スティーヴン・セガール主演の映画『イントゥ・ザ・サン』のアヤコ役で出演。2006年、「第3回The Beauty Week Award 2006の女優のロングヘア部門」を受賞。2007年、映画『エクステ』主演。連続ドラマ『ハゲタカ』（NHK）、『特急田中3号』（TBS）に出演。10月1日、「第7回ベストレザーニスト賞」を受賞。11月、2007年度のベストドレッサー賞を受賞。2010年2月、OVA作品『機動戦士ガンダムUC』(episode1)の主題歌である『流星のナミダ』で歌手デビュー。香港の有力ラジオ局「RTHK」のJ-POPウィークリーチャートにて1位を獲得、アメリカのMTV Iggyでは大特集が組まれた。2010年、11月14日、さいたまスーパーアリーナで開催された「第45回マーチングバンド・バトントワーリング関東大会」にゲスト出演し、「可能性ガール」を披露。これが栗山自身初ライブとなった。2011年2月12日、渋谷AXで開催された「Winter'11 バレンタインスペシャルライブ supported by Ghana」にスペシャルゲストとして出演。「コールドフィンガーガール」と「決定的三分間」の2曲を披露した。2011年10月、『秘密諜報員 エリカ』（読売テレビ）でテレビドラマ単独初主演、主題歌も担当。『塚原卜伝』（NHK BSプレミアム・BS時代劇）にヒロイン役で出演。NHK朝の連続テレビ小説『カーネーション』に出演。3本の出演ドラマが同時期に放映されることになる。2012年10月20日より全国公開される『エクスペンダブルズ2』においてハリウッド映画声優に初挑戦する。2013年、『ATARU』（TBS）の蛯名舞子役で雑誌『TVnavi』の読者が選ぶ「ドラマ・オブ・ザ・イヤー2012」の最優秀助演女優賞を受賞。2014年3月、「アジア・フィルム・アワード（AFA） 特別セレモニー」にて「アジア・ライジング・スター賞」を受賞。2015年8月25日、雨に濡れたフロアで転倒して右足を複雑骨折。全治2か月と診断され、翌26日に手術を受ける。10月10日、『図書館戦争-THE LAST MISSION-』の舞台あいさつで、骨折後初めて公の場に姿を見せた。
アンリエット・マリーがイングランド王チャールズ1世と結婚したのは1625年6月13日のことで、当時のイングランドは、短期間とはいえそれまでの親スペイン政策から親フランス政策へと変わりつつあった。結婚当初の両者の関係は良好とはいえなかったが、後に極めて親密な夫婦関係を築くことになった。ただし、彼女はイングランド社会に馴染めず、チャールズと結婚するまで英語を話した経験がなく、結婚後20年以上経った1640年代後半になっても英語での読み書き、会話に不自由するほどだった。このことと、熱心なカトリック信者だったことが相まって当時のイングランド社会からは異端視され、宗教的にも不寛容な王妃であると見なされるようになり、イングランドの一般大衆から徐々に人気を失っていった。1630年代のヘンリエッタ・マリアは「生来政治に無関心で、無教育、軽率な」人物であると評価されているが、信心深さ、女性らしさ、芸術に対する後援などに一定の個人的な美点を見出す意見もある。ヘンリエッタ・マリアが最初に未来の夫たるチャールズに出会ったのは1623年のパリである。当時のチャールズはまだ王太子で、重臣のバッキンガム公ジョージ・ヴィリアーズとともにスペイン王フェリペ3世の第2王女マリア・アナとの縁談をまとめるためにスペインのマドリードへと向かっていた。この旅の途中でチャールズがパリに立ち寄ったときに、フランス王宮で開かれた歓迎の晩餐会が二人の初対面となった。しかしながらスペインとイングランドの縁談は、フェリペ3世の息子でマリア・アナの兄フェリペ4世が妹との結婚の条件として、チャールズのカトリックへの改宗と、イングランド、スペイン間で結ぶ条約の保証として結婚後1年間はチャールズがスペインで暮らすことを求めたために成立しなかった。スペイン王女マリア・アナとの結婚話が流れたチャールズはフランス王家に新しく花嫁を求めた。1624年に国王の代理人ケンジントンが王太子妃にふさわしい女性王族を探すためにパリに派遣され、最終的にはカーライル伯ジェイムズ・ヘイとホランド伯ヘンリー・リッチが、パリでチャールズとヘンリエッタ・マリアとの縁談をまとめ上げた。結婚時のヘンリエッタ・マリアはわずか15歳だったが、当時の王女の結婚年齢としては異例の若さというわけではない。ヘンリエッタ・マリアの容貌については人によって異なる見解が存在している。チャールズの姪にあたるプファルツ選帝侯フリードリヒ5世とチャールズの姉エリザベスの末娘ゾフィーは32歳ごろに会ったヘンリエッタ・マリアについて「ヴァン・ダイクが描いた素晴らしい肖像画を通じて、私はイングランドの女性は美しい方ばかりだと思い込んでいました。しかしながら驚いたことに、肖像画であれほど美しくすらっとしていたイングランド王妃は実際にお会いしてみると、とっくに盛りを過ぎてしまった女性でした。ひょろ長い痩せた腕、かしげた肩、さらにまるで牙のように口からはみ出した歯をした方でした」と書き残している。しかしながら、綺麗な目と鼻、美しい顔色をしていたともされている。イングランドに輿入れしたヘンリエッタ・マリアは非常に多くの持参金、美術品、衣装を持ち込んだ。ダイアモンド、真珠、指輪、ダイヤの飾りボタン、サテンやヴェルヴェットのガウン、豪奢な刺繍飾りのマント、10,000ルーブル相当の食器、シャンデリア、絵画、書物、礼服、寝具一式などで、さらにフランスで選ばれた12名の神愛オラトリオ会修道女と侍女も随行していた。ヘンリエッタ・マリアがチャールズとの代理結婚式（en:Proxy marriage）を挙げたのは1625年5月11日で、チャールズがイングランド王位に就いて間もなくのことだった。正式な結婚式は1625年6月13日のことで、ケント州カンタベリーの聖オーガスティン修道院で挙行されたが、カトリック信者だったヘンリエッタ・マリアは英国教会での戴冠を拒否した。ヘンリエッタ・マリアはフランスのカトリック司教から戴冠を受けることを申し出たが、チャールズ1世とイングランド王宮にとってこの代替案は到底受け入れられるものではなかった。結局ヘンリエッタ・マリアはチャールズ1世が独りで戴冠するところを、目立たない場所から見ることを許されただけだった。この戴冠式でのいざこざが、ロンドン市民のヘンリエッタ・マリアに対する心証を激しく悪化させることとなり、イングランドの親フランス感情も、ユグノー反乱（en:Huguenot rebellions）におけるプロテスタントへの支持に移行しつつあった。そしてイングランドの国内問題が悪化するとともに、イングランド国民はヨーロッパ諸国の政治情勢への関心を失っていった。