2003年，多部未華子參演了日本搖滾樂隊聖女貞德的音樂錄影帶《Rainy的愛情調查》，由此正式出道；同年夏天，多部未華子還出演了音樂劇版《美少女戰士》；此外，多部未華子還出演了短片《東京危機》。2004年，多部未華子參演了根據同名小說改編的推理電影《理智》。
2005年，多部未華子主演電影《玻璃粉和鉛粉》；隨後，多部未華子還出演了校園電影《送郵件的故事》；同年，多部未華子與卡納提合作主演科幻電影《我愛奇諾》；此外，多部未華子還出演了校園電影《藍天下我知道妳愛我》；年底憑借《我愛Chino》和《我知道妳在藍天下愛我》獲得第48屆日本電影藍絲帶獎最佳新人獎。
2006年，多部未華子主演的電視劇《頭腦風暴:654.38+0億日元賭女高中生！》;隨後，多部未華子還出演了由同名小說改編的現代女性勵誌電視劇《彼岸的她》；同年，多部未華子還主演了喜劇《225流浪異鄉》，獲得21高旗電影節最佳新人獎；此外，多部未華子還出演了電影《苦瓜》；同年9月，多部未華子與石田卓也、西原亞希等人合演根據同名小說改編的青春劇《夜行》；同年10，多部未華子還出演了電視劇《奎！奢侈品代表”；同時，多部未華子還出演了短片《五分鐘前:駛向太陽》。
2007年，多部未華子主演勵誌電視劇《紫羅蘭花開的時候》；同年5月，多部未華子還出演了戰爭電影《我是王者之死》；同年7月，多部未華子與二宮和也、櫻井翔等人合作參演電視劇《窮公子》；隨後，多部未華子與松尾敏伸、近野成美、近野成美聯袂出演了恐怖推理片《恐怖童謠》的篇章。此外，多部未華子還出演了電影《西遊記》；同時，多部未華子還出演了電視劇《拜拜熊藍信》。
2008年，多部未華子主演同名小說改編的奇幻搞笑電視劇《鹿人與美麗奈良》；隨後，多部未華子與松岡昌宏、廣末涼子等人合作主演了由同名漫畫改編的校園愛情電視劇《兄妹》。
2009年，多部未華子參加了夢想成真的單曲《再見我的學生時代》，這是他第壹次以歌手的身份演唱歌曲。隨後，多部未華子還出演了晨龍電視劇《翼》；同年，多部未華子還主演了青春校園電影《魚的故事》；此外，多部未華子還參與了安吉拉·亞紀歌曲《愛的季節》的音樂視頻；與此同時，多部未華子與唐澤壽明、和久井映見等人合演了軍旅生活電視劇《荒原》。
2010年，多部未華子首次出演舞臺劇《農業少女》，憑借18讀賣戲獲得新人獎；隨後，多部未華子還出演了青春勵誌電影《健康純潔高尚國》；此外，多部未華子還與東山紀之、大倉忠義、紀澤友等人合作主演了醫療電視劇《GM裏跳舞的醫生》；同年9月，多部未華子和三浦春馬主演了校園戀情《我好想告訴妳》。
2011年，多部未華子主演的同名漫畫改編的喜劇電視劇《小王刑警》獲得當季平均收視率第三，多部未華子憑借該劇獲得第68屆日本戲劇學院最佳女演員獎。隨後，多部未華子與黑木明紗、禦史臺、北村有起哉等人合作主演了根據同名小說改編的動作電視劇《吳極~警視廳特殊罪犯搜查部》；同時，多部未華子還出演了根據同名小說改編的浪漫劇《源氏物語》。
2012，多部未華子主演根據同名漫畫改編的劇情推理電影《作弊遊戲:重生》；隨後，多部未華子與小池徹平合作主演了校園劇電視劇《噴青春偵探團》；此外，多部未華子與酒井正人合作出演古裝劇《大奧的誕生》，是電影《大奧》的後續；同時，多部未華子還出演了舞臺劇《莎樂美》和《惡人的會議》，並獲得了大劇院獎最佳女演員獎。
2013年，多部未華子與小池榮子、田邊誠壹合演醫療電視劇《最後的希望》；隨後，多部未華子與陳壹聰、向井理等人聯袂主演了驚悚電視劇《怪物》。此外，多部未華子還與龜梨和也、玉置浩二合作了根據同名小說改編的電視劇《東京下町古書店》。
2014年，多部未華子與三浦春馬合作主演電視劇《我的存在時間》；同年，多部未華子還與馬場徹聯袂主演了浪漫愛情劇《人間仙境2014秋季特輯:驚喜》。
2015，多部未華子在根據同名漫畫改編的治愈美食電影《午夜食品店》中客串；隨後，多部未華子還出演了東京電視臺成立50周年特別策劃紀念劇《永遠的0》；此外，多部未華子與大倉忠德共同出演推理喜劇電視劇《抖S刑警》；同年，多部未華子還與G·亞矢乃聯袂主演了浪漫電影《小菜壹碟》，該片改編自同名漫畫。
2016年，多部未華子和倍賞美津子聯袂主演了由韓國同名電影翻拍的搞笑奇幻電影《奇異的她》。獲得“第25屆日本電影專業獎”最佳女主角。