1946年（昭和21年）11月13日，大原丽子出生于东京都文京区，家里经营一家老字号日式点心店。毕业于北丰岛高中。
1964年（昭和39年），出演NHK电视剧《幸福试验》而出道；1965年（昭和40年）进入东映株式会社。在佐久间良子主演的《孤独の赌け》中首次出演电影，之后和高仓健出演《网走番外地》系列、和梅宫辰夫的《夜の青春》系列等电影。
1966年（昭和41年）获得制作者协会新人奖。1977年（昭和52年），出演市川昆导演的《狱门岛》；1978年（昭和52年），与渥美清出演的《男人好辛苦·传说中的寅次郎》。
1986年（昭和61年），出演木下惠介导演的《新悲欢岁月》时曾在当时引起不小的话题，该作品还让她获得山路文子最佳女演员奖。
后退出东映，等多的从事电视片的演出。在电视剧方面，她曾出演NHK的大河剧《胜海舟》《狮子时代》、主演电视剧《春日局》。此外在TBS中出演的《浮浪云》等也引起不小的话题。拍过不少广告，她温柔的表情与充满日本风气的美人形象，曾多次荣登“最有好感的艺人”NO.1。
2009年8月6日被人发现死在东京的家中，死亡时间超过两周，享年62岁。大原丽子的弟弟因一直联络不上姐姐，于是在6日下午到大原丽子家中查看，才发现大原丽子已死在家中。个人生活
1973年大原丽子与演员渡濑恒彦结婚，1978年离婚；1980年与歌手森进一再婚，1984年离婚。1999年被诊断出罹患格林巴利症候群，因手脚神经麻痹步行困难，为了治病暂时停止了演艺活动。1999年（平成11年）11月，因吉兰巴雷综合征复发，演艺活动停止。
2008年（平成20年）11月，在自家摔倒，右手及脖子骨折，膝盖受伤。
2009年（平成21年）8月6日，在东京都世田谷区内的家中被发现身亡，享年六十二岁。
因弟弟在两周前就联系不上，下午7点多，和警视厅署员一起去拜访时，发现本人已经在二楼卧室的床上呈仰卧状态而死亡，死亡时间已达两周以上。
