2007年，十一岁的三吉彩花便出演了个人的首部电视剧作品《非常老爸》，她也就此开始了个人的演艺生涯。2008年，三吉彩花在新潮社杂志《nicola》7月号另册《ニコ☆プチ》夏天号中首次以模特身份登场，并开始担任新潮社专属模特；同年，三吉彩花还相继参演了青春喜剧片《歌魂》和现代惊悚片《濒死之绿》。2009年，三吉彩花出演了根据漫画改编的校园青春片《女孩物语》；同年，三吉彩花还参演了都是悬疑剧剧《诱拐》等影视作品。2010年，参演了悬疑剧情片《告白》 。随后，三吉彩花又与众多艺人共同出演了都市探案推理剧《热海的搜查官》，而她在剧中则饰演了谜一样的绷带少女东云麻衣 ；同年5月，三吉彩花成为了女子团体樱花学院的一期生，并开始随樱花学院展开演艺活动；同年6月，三吉彩花从新潮社杂志《ニコ☆プチ》毕业；同年8月18日，三吉彩花在时尚杂志《Seventeen》学园祭中登场，并成为了集英社的专属模特 。2011年，三吉彩花参演了都市爱情剧《你教会了我什么最重要》；之后，三吉彩花随樱花学院发行了首张团体专辑《message》，并参与了一系列的团体演出活动；同年，三吉彩花还与众多艺人共同出演了校园青春剧《高中生餐厅》；此外，三吉彩花还在家庭偶像剧《理想的儿子》中饰演了拥有高挑身材滑冰少女沙耶香 。 2012年3月，三吉彩花随樱花学院发行了第二张音乐专辑《FRIENDS》，并顺利毕业；随后，三吉彩花与天海佑希、菅野美穗、玉木宏等人合作出演了现代爱情剧《不结婚》；同年，三吉彩花还与麻生久美子、大泉洋、能年玲奈联袂主演了剧情喜剧片《大家早上好！》，并在片中饰演了性格沉稳冷静的小女儿夜月 ，她也凭借在此片中的不俗表现获得了第67届 日本每日电影奖最佳新人奖 。2013年，三吉彩花与小林薰、大竹忍、早织合作主演了青春剧情片《出发的岛歌十五之春》，三吉彩花则在片中饰演了多才多艺的民谣少女仲里优奈 ，同时这也是其首次担任影视剧的第一女主角，她也凭借此片获得了第35届横滨电影节最佳新人奖 ；随后，三吉彩花又与多国艺人联袂出演了悬疑惊悚喜剧《金田一少年事件簿 狱门塾杀人事件》 ；同年，三吉彩花还出演了校园悬疑剧《Lost Days》，并在剧中饰演了有点小心计的网球部学妹立花五月。2014年，三吉彩花出演了青春校园剧《麻辣教师GTO 2014》。2015年10月在NTV星期天晚10点档正式播出的漫改剧集《天使心》女主角正式敲定为三吉彩花，这也是她首次被选中出演女主角 。