她幼时喜欢文艺。1951年高中毕业后进入东宝公司演技研究所。初上银幕拍摄了《舞姬》,受到好评。1954年主演杉江敏男导演的《艺妓小夏》,一举成名。1957年进入松竹公司。1958年在涩谷实导演的《恶女的季节》中与山田五十铃成功的扮演了一对母女,获当年《每日电影》最佳女配角奖。1962年又因《今年之恋》、《雾子的命运》等片获当年《电影旬报》和“蓝绶带奖”的最佳女主角奖。从此,她的演艺生涯也跃上一层,其成熟的魅力使观众大为倾倒。1963年又主演了《残菊物语》、《只有两个的寨子》等。
1964年通过木下惠介的撮合,与著名导演吉田喜重在西德举行婚礼,1965年,因岩下志麻的崛起 ,她脱离了松竹公司而与丈夫一起组织了“现代制片社”。拍摄并主演了《女人之湖》等,这时她已脱胎换骨,因为吉田与大岛渚、今村昌平一起在搞日本革命性的新浪潮,她也接受挑战拍出《变态屠杀》、《情色地狱》等片。1977年,主演了中国观众熟悉的《人证》,在片中饰演八杉恭子,把其内心的矛盾心理刻画得细腻而透彻,给人留下了深刻印象。《人证》在日本公映时,遭受到了很多非议,认为这部影片过于好莱坞化,但在中国却得到了充分的肯定,认为深刻的表现了现实。她是活跃在日本影坛上的一位著名影星,其作品还有:《思春期》1952)、《桥》(1959)、《香华》(1964)、《女演员的自白书》(1971)、《序之舞》(1984)等。
冈田茉莉子喜欢小津,但小津拍片非常严格,连喝一杯茶都得算一二三四五等几个步骤,而木下惠介则礼貌地请演员自由发挥。不过说来说去,最喜欢的当然还是老公吉田,因为她后半辈子几乎成为他的专属演员。2002年,在告别影坛15年后,她以七旬之身重出江湖,和老公第八次合作,在《镜中的女人》中以出色的演技刻画了一位因无意之中伤害了女儿、从此心灵得不到安宁的老年妇女。