三輪瞳影視劇照老家是農戶,在高中時期作為臨時演員在眾多電影和電視劇中積攢了經驗。1996年以河合墊企業廣告正式在演藝圈出道。1997年8月2日,出演的恐怖劇《詛咒學園》播出。1998年5月16日,在江戶川亂步原作,實相寺昭雄執導的電影《D坂殺人事件》中飾演小林芳雄；4月4日,搭檔鶇,嘉門洋子等人出演的電視劇《網絡美少女端粒》播出。1999年11月27日,搭檔清水美沙,鈴木砂羽,倍賞美津子等人出演的劇情電影《第二次機會》上映。三輪瞳寫真2000年2月26日,三輪瞳首次主演電影《瘋狂艷唇》劇場上映,并憑借該片獲得第10屆日本電影學院獎最佳新人獎；10月19日,出演的刑偵劇《科搜研之女第二季》播出；同年,在清水崇執導的恐怖片《咒怨錄像帶版》中飾演家庭教師由紀；此后,其在恐怖電影多數出演,被稱為“日本造型恐怖女王”。2002年1月5日,其主演的電視劇《吸血鬼綜合癥》播出2003年6月21日,搭檔三輪明日美,菊地凜子,松田龍平等人出演的青春電影《十七歲》上映2004年7月10日,其主演的恐怖短片《穴》上映；12月1日,其主演的短篇劇情片《孤獨一人》上映。2005年2月12日,其主演的恐怖電影《最后的晚餐》上映,在片中飾演椎名美亞；2月19日,與東山紀之,和久井映見等人出演的愛情懸疑電影《愛與真實》上映；6月11日,出演的懸疑恐怖電影《幻覺》上映。2006年1月28日,出演的特攝電影《鏡子超人REFLEX》上映；5月27日,搭檔井川遙出演的恐怖電影《水靈》上映,在片中飾演白鳥夏美；7月15日,出演的恐怖電影《愛情狂惑的恐怖食性》上映。2008年2月9日,出演的劇情電影《偵探三人組》上映；5月10日,出演的校園真人懸疑片《寒蟬鳴泣之時》上映,在片中飾演教師知恵留美子。三輪瞳在特攝劇中出演也很多,奧特曼系列,平成蒙面超人系列,超級戰隊系列均有她的演出。特別是《假面騎士KABUTO》,出演了充滿恐怖感的角色。此外,近年電視劇和刑事劇的客串也引人注目。關于配角眾多,比起主角更引起話題。2011年1月8日,主演的恐怖電影《土撥鼠》上映,三輪瞳在片中扮演兒童咨詢處職員相馬玲子。2013年10月20日,隨《被舍棄的人們》劇組亮相第26屆東京國際電影節記者會。2014年1月11日,其出演的劇情電影《偶像已死2：非醬的宣傳大戰》上映；6月7日,其主演劇情片《被舍棄的人們》劇場正式上映,三輪瞳憑借該片提名第39屆日本報知電影獎最佳女主角。2016年1月9日,參演劇情電視劇《逃跑的女人》；7月18日,出演的短篇電影《Lieland》上映；9月24日,出演歷史傳奇劇《忠臣藏之戀~第四十八個忠臣~》；10月,出演特攝劇《假面騎士EX-AID》播出；同年,出演恐怖電影《地下室的美女講述恐怖都市傳說》上映。2017年1月8日,與仲間由紀惠,夏帆參演小說改編懸疑劇《樂園》首播；7月8日,參演圓谷株式會社出品的特攝劇《捷德奧特曼》。2022年3月6日,其參演的特攝劇《暴太郎戰隊Donbrothers》播出。2023年1月22日,其參演的愛情電視劇《紅蘋果》播出。三輪瞳圖片
妹妹三輪明日美也是女演員。三輪瞳現在也經營著恐怖要素的娛樂酒館。2008年,三輪瞳在自己博客中宣布與一般男性結婚。《生靈》飾演淺茅優子