2001年，木南晴夏在horipro事务所举办的第一届horipro新星选秀中获最高奖。
2002-2003年，与酒井彩名、阿比留优组建女子团体licca。
2004年，在翻拍剧《不幸的法则》中扮演幸子，荧幕形象开始为大家熟知。
2008年从国学院大学文学系毕业。
2009年在电影《20世纪少年》中扮演小泉响子，得到导演与原作者“几乎一模一样”的评价。
2011年开始，在搞笑奇幻剧《勇者义彦和魔王之城》系列中饰演女主角阿紫。
2013年，在金子修介执导的电影《百年之表》中饰演主角神高凉香，这是木南晴夏第一次主演长篇电影作品。
2015年，出演由松坂桃李主演的电视剧SP《视觉侦探日暮旅人》。
2016年，出演电影《早安秀》 。
2017年1月22日，出演由松坂桃李主演的电视剧版《视觉侦探日暮旅人》在日本电视台首播 ；4月15日，出演SP剧《女人的勋章》在富士电视台首播 。
2018年4月17日，出演由杉咲花主演的电视剧《花后晴天～花男NextSeason～》播出。
2019年，出演特别剧《今天，回家。》 。7月26日，出演由山田凉介主演的电视剧《蝉男》 。11月1日，参演电影《音乐会结束时》上映 。12月23日，出演月九剧《夏洛克特别篇》播出 。
2020年9月，由其主演的电影《完美陌生人》发布一支正式预告，该片定名为《大人的事情》，于2021年1月8日在日本上映 。
2021年4月，参演的电视剧《恋爱漫画家》播出 。4月24日，其参演的电视剧《不要哭研修医》播出 。7月7日，出演的电视剧《八月在夜晚的击球中心。》播出 。
2010年，木南晴夏与玉木宏通过朋友介绍而认识。2017年，二人因合演日剧《女人的勋章》而擦出爱的火花，秘密交往近2年时间 。2018年6月29日，二人正式公布结婚消息 。
2020年，木南晴夏和玉木宏的第一个孩子已出生，两人升级当爸妈 。
