是一位旅居台灣的日本女演員,火龍果經紀公司所屬。出生於東京都,畢業於玉川大學。她的父親是自創「トニー・タナカ」(Tony Tanaka)品牌的日本彩妝大師田中東尼(原名田中孝始),母親和兄長也是彩妝師。
田中千繪因父親行業之故,從小對演藝界即非常熟悉並立志成為藝人,高中就讀專門培養演藝人才的堀越高校,早於17歲時就以演出「美少女H」系列連續劇出道。但出道後星路並不順遂,接下來幾年都只有零星演出機會,表現及知名度均遠不如同期演出「美少女H」的水川麻美、仲根霞、吉井怜、內山理名等人。
直到2004年接演台灣歌手周杰倫專輯《七里香》MV女主角,及2005年在電影《頭文字D》中軋一角後,才稍微在華人圈打開知名度。也因為如此,使得田中千繪不顧父母反對,於2006年6月毅然決定來台灣發展。
田中千繪來台後,在國立台灣師範大學國語教學中心專心上了八個月中文課,期間未有任何演藝活動。2007年3月原本要依計畫返回日本,但在返國前意外被導演魏德聖於網路上搜尋到她的部落格,力邀試鏡後接下台灣電影《海角七號》女主角「友子」一角,繼續留在台灣,期間也接拍過廣告片。
2008年8月《海角七號》在台灣上映後造成空前轟動,田中千繪頓時爆紅;同年9月,《海角七號》於日本千葉縣幕張得到第四屆亞洲海洋電影節首獎後,日本媒體更以「凱旋歸國」來形容她。