2008年7月31日，松井玲奈通过SKE48首期成员选拔。2009年3月，与16位选拔成员组成TeamS；3月4日， 参与AKB48单曲MV《10年樱》的拍摄；7月8日~13日，凭借单曲《Maybe是借口》（《言い訳Maybe》）获得第一届AKB48单曲选拔总选举的第29位。
松井玲奈
2010年1月，在校园友情剧《真假学园》中饰演嗜血的角色激辣，这一角色跟她本身文静的形象完全相反；6月9日，在第二届AKB总选中获得第11位，进入媒体组；9月10日，在韩国首尔汝矣岛KBS举行的2010首尔国际电视节颁奖典礼上，玲奈带队SKE48演唱了《坚强的勇者》和《蓝天单恋》两首歌。
2011年6月9日，在第三届AKB48单曲选拔总选举中获得第10位；10月，主演手机剧《恋上时尚的灰姑娘》，一改清纯形象。
2012年月2日，进入《google+的天空》（《ぐぐたすの空》）选拔；3月25日，在演唱会“业务联络，片山部长！in SSA”中，宣布移籍到公司Grick旗下；6月6日，以42030票在AKB48第四届总选中获得第10名。
2013年4月13日，从Team S移籍到Team E，担任队长职务；6月8日，在第五届AKB48 22nd单曲选拔总选举中获得第7位。
2014年2月24日，在《大组阁祭~时代在变化。但是，我们也只能奋勇前进！~》的48团体成员调整活动中宣布兼任为乃木坂46成员；同年，开始在动漫科普节目《西川贵教x松井玲奈ANIMAGA》中担任主持人之一；4月13日，初登场乃木坂46单握手会并宣布参加乃木坂46演出；6月7日，在AKB48第六届总选以69790票获得第5位，并在宣传海报中与《斩服少女》官方团队STAFF合作，扮演缠流子；同年，与远藤宪一合作主演剧情片《礼物》，在片中饰演美丽少女山根沙织，这是松井玲奈初次担任电影女主角。
2015年4月，在开播的电视动画《电波教师》中为主要角色鉴纯音配音，并以声优身份出道；3月26日，宣布解除乃木坂46交流兼任；6月11日，出席凌晨的ANN广播节目宣布8月末从SKE48毕业；8月30日，举行毕业演唱会，次日在SKE48剧场进行毕业公演后正式从组合中毕业；11月，参与同名漫改喜剧《尼采老师》的拍摄，玲奈在剧中饰演对男主一见钟情，反应激动的护士盐山枫。
2016年1月，与中川翔子、竹达彩奈组成中松竹限定组合，在动漫红白歌会中演唱天元突破op 《空色デイズ》；3月1日，主演的喜剧《初恋艺人》首播；3月14日，主演的喜剧《神奈川县厚木市茅崎洗衣店》播出，并为该剧演唱主题曲。
2017年1月6日，由中井贵一主演的冒险动作剧《云雾仁左卫门3》播出，玲奈在第三集中饰演女间谍；4月1日，由酒井麻衣执导的剧情片《翩然而至》上映，松井玲奈在片中饰演咖啡店店长RINA；4月7日，参演的悬疑剧《百万日元的女人们》播出，她在剧中饰演爱喝红茶的文艺少女冢本瞳；4月29日，与清水富美加主演的喜剧片《笑脸招财猫》上映；6月10日，与新川优爱合作主演的剧情片《女神大人》上映，松井玲奈在片中饰演企图自杀的抑郁少女；同年，客串出演园子温的原创剧集《东京吸血鬼饭店》。
2018年，参演十月开播的电视剧《黑色丑闻》；同年，在晨间剧《万福》中饰演鹿野敏子。
2019年2月8日，主演的短篇集锦电影《21世纪女子》上映；5月5日，参演MBS/TBS电视剧《都立水商!～令和～》；11月24日，由其参演的富士电视台开台60周年动画片《海螺小姐》开播50周年而拍摄的特别剧《矶野家的人们~ 20年后的海螺小姐~》播出；同年，出演NHK晨间小说连续剧《Yell》。
2021年11月26日，松井玲奈首次单独主演的电影《落幕了再会吧》上映。
2022年2月5日，客串出演真人奇幻电影《血之友》上映，并在片中饰演献血室的护士剃野素子一角；同年，其主演小说改编的电影《夜莺的单相思》上映。7月7日，参演的电视剧《Octo～感情搜查官 心野朱梨～》播出。
