東京都北区の生まれ。1996年に第21回ホリプロタレントスカウトキャラバンのグランプリを受賞し、翌97年のNHK-BSのドラマ『海峡』で女優デビューする。その後、日本テレビ『FIVE』97、フジテレビ『それが答えだ！』97、『ニュースの女』98などを経て、98年のフジテレビ『神様、もう少しだけ』で、金城武演じる音楽プロデューサーと恋をするヒロインのHIV感染者の女子高生役に大抜擢され、一躍ブレイクを果たす。続いて、99年の同局『鬼の棲家』で連ドラ初主演。同局『ファイティングガール』01では、韓国人留学生役のユンソナと衝突しつつも深い友情を築くヒロインを熱演した。ほか、TBS『to Heart／恋して死にたい』99、『ストロベリー・オンザ・ショートケーキ』01、『First Love』02、日本テレビ『フードファイト』00、『リモート』02、フジテレビ『イマジン』00などに出演し、人気女優として定着。映画デビューはその間の98年、淵井正文監督「新宿少年探偵団」で、2000年の篠原哲雄監督「死者の学園祭」では初主演をつとめる。北野武監督の「Dolls」02では片目を失い引退した元アイドルを演じたほか、滝田洋二郎監督「陰陽師Ⅱ」03、森田芳光監督「阿修羅のごとく」03に助演。04年の中島哲也監督「下妻物語」では、装飾過剰のロリータ・ファッションをこよなく愛する女子高生・桃子を堂々とした存在感で演じ、毎日映画コンクールほか４つの主演女優賞を獲得する。以降は、宮坂まゆみ監督「天使」06に主演。市川崑監督「犬神家の一族」06、長沼誠監督「ウルルの森の物語」09の助演を経て、三池崇史監督による人気アニメの実写化「ヤッターマン」09では悪の組織の女ボス・ドロンジョ役で、ボンデージ・ファッションのセクシーな魅力を振りまいている。テレビドラマはほかに、日本テレビ『彼女が死んじゃった。』04、『学校じゃ教えられない！』08、『華麗なるスパイ』09、NHK『農家のヨメになりたい』04、『天地人』09、テレビ朝日『南くんの恋人』04、『富豪刑事』05・06、『未来講師めぐる』08、フジテレビ『山おんな壁おんな』07、『まっすぐな男』10、WOWOW『幻夜』10など多数。10年のNHK『セカンドバージン』では、年上の隣人に夫を奪われ嫉妬に狂う若妻役を演じた。

2011年9月下旬特別号	特別企画　日本映画の秋を彩る女優たち:鈴木京香「セカンドバージン」、竹内結子「はやぶさ／HAYANUSA」、深田恭子「夜明けの街で」、満島ひかり「ラビット・ホラー3D」、長澤まさみ「モテキ」、榮倉奈々「アントキノイノチ」、谷村美月「サルベージ・マイス」
2004年6月上旬号	FACE2004:深田恭子
2003年11月下旬号	巻頭特集　「阿修羅のごとく」:深田恭子　インタビュー
2003年10月上旬号	巻頭特集　「陰陽師2」:深田恭子　インタビュー
2003年5月下旬号	特別企画　がんばれ日本映画！期待の若手女優特集2003:応援メッセージ／池脇千鶴、蒼井優、井川遥、伊藤歩、市川実和子、柴咲コウ、唯野未歩子、小西真奈美、鈴木杏、釈由美子、竹内結子、深田恭子、遠野凪子、矢田亜希子、仲間由紀恵、広末涼子
2000年8月上旬号	FACE:深田恭子