2004年6月23日，芦田爱菜出生于日本兵库县的西宫市。据记录，她出生时的体重为2.8千克，身长达到46厘米。她的名字“爱菜”蕴含着父母美好的寄寓，其含义来源于《圣经》中所提及的“满足灵魂饥饿的面包”以及“从神那里给予的生命”这两个深刻的意象。芦田爱菜的母亲曾回忆说，女儿在幼年时期就表现出对角色扮演活动的浓厚兴趣，而家庭环境中父母有意识的培养与引导，进一步为她日后步入演艺事业奠定了重要的基础。早在芦田爱菜仅10个月大时，她便已展现出与众不同的特质。
二零零七年，当时只有三岁的芦田爱菜加入了Jobby Kids演艺经纪公司，由此正式踏入了演艺行业。在出道之后的几年里，她曾多次参加各类角色的试镜活动，但往往未能获得理想的演出机会，这样的挫折甚至让她忍不住掉过眼泪。然而转机出现在二零零九年，她有幸参演了朝日放送制作的一部短篇电影《大冒险妈妈》，这次宝贵的经历不仅标志着她在表演道路上的真正起步，也为其日后持续发展的演艺生涯奠定了重要的基础。
二零一零年，童星芦田爱菜迎来了演艺事业的重要突破，她参演的众多影视作品在这一年中相继与观众见面。其中，电视剧《母亲》（亦常被称为《Mother》）的播出，使她迅速获得了广泛的公众认知与喜爱，这部作品被视为其职业生涯的成名之作。凭借在该剧中出色的表演，芦田爱菜成功斩获第六十五回日剧学院赏的新人奖项，并以此创下了该奖项历史上最年轻获奖者的纪录。同年十二月，她的电影事业也取得了显著成就，因在影片《新人鬼情未了》中的精彩表现，她荣获第三十四届日本电影学院奖的新人奖，再次成为该奖项有史以来年龄最小的获奖者。此外，在同一年的作品《Mother》中，她饰演了道木怜南这一角色，进一步展现了其作为年轻演员的多样性与潜力。
二零一一年三月十一日，由芦田爱菜担纲主演的电影《再见我们的幼儿园》于日本正式公映，时年六岁的她凭借此片创下了日本电视剧史上最年轻主角的纪录，成为当时备受瞩目的童星。同年四月，她主演的连续剧《高护木的规矩》首次播出，在剧中她生动诠释了角色笹仓薰，该剧播出期间平均收视率达到15.5%，而最终回更是创下23.9%的收视高峰，获得了广泛的观众好评。到了八月，芦田爱菜在电影《白兔糖》中出演美丽而命运坎坷的鹿贺凛一角，值得注意的是，这个角色的演绎大多依靠她的临场发挥，几乎没有依赖固定剧本，展现了其过人的表演天赋。此外，在同一年内，她还成功担任了广播节目主持人，成为日本历史上最年轻的广播节目主持。十月，她的首支个人单曲《精彩的星期日～Gyu Gyu Good Days！～》正式发行，标志着她在音乐领域的起步。二零一二年，芦田爱菜以模特身份首次登上时尚杂志《VOGUEJapan》的版面，并成为日本《VOGUE》史上最年轻的封面人物，进一步拓展了其在时尚界的影响力。同年十二月二十七日，她在东京品川区立综合区民会馆举办了首场个人演唱会“冬季仙境”，由此成为J-Pop史上举办个人演唱会的最年轻歌手，演唱会上不仅表演了自己的作品，还精彩演绎了少女偶像团体AKB48的经典歌曲《Everyday、Katyusha》等曲目。二零一三年四月，她远赴多伦多参与好莱坞电影《环太平洋》的拍摄，在片中饰演女主角菊地凛子的幼年时期麻子；早在东京进行的选角会上，她就因其独特气质被导演直接选中。《环太平洋》的参演可谓她在好莱坞发展的初步尝试与重要起点。同年十一月十三日，NHK大阪放送局公布了电视剧《银二贯》的演员阵容，芦田爱菜在剧中饰演真帆的童年时代。二零一四年一月，她主演的《明天，妈妈不在》开始播出，首集收视率便达到14%，然而剧集也引发了一些争议——设有托婴中心的慧慈医院以及全国儿童福利设施协会认为剧情基调较为阴暗，对偏见与欺凌的描绘过于直接，因而要求日本电视台停止播出，但电视台最终仍坚持播出了最后一集。同年三月，日本负责广播伦理与节目改进的机构BPO于十六日作出决定，不对该剧进行正式审议。六月十五日，电影《圆桌》在上海电影节举行首映，芦田爱菜在片中一改往日乖巧可爱的形象，饰演了言辞犀利、性格乖僻的女主角涡原琴子，展现了其角色塑造上的多样性。二零一六年三月，她加盟富士电视台新剧《我们的家》，出演伴樱子一角。在二零一七年至二零一九年间，芦田爱菜持续活跃于演艺界，除了有多部参演的影视作品陆续播出外，她还积极参与了各类影视剧的配音工作，其中包括英剧《我们的动物园》、动画电影《神偷奶爸3》以及《海兽之子》等作品。二零二零年十月，她在上映的电影《星之子》中饰演千寻一角，为了更贴近剧中人物的形象，她主动提议剪去长达三十公分的长发，体现了其对表演事业的专注与奉献。
二零二二年三月，演员芦田爱菜在当季播出的电视剧《最后一次理发》中精彩演绎了高中三年级学生迫田结这一角色，展现了角色在青春期的复杂心路历程。同年六月十七日，她与资深演员宫本信子携手共同主演的电影《萍水相腐檐廊下》正式登陆大银幕，她在片中生动塑造了表面普通、实则每日偷偷沉迷于BL漫画世界的高中生佐山丽，其细腻表演获得了观众的广泛关注。到了十二月二十三日，由她倾情献声的动画电影《镜之孤城》也如期上映，为影片增添了独特的嗓音魅力。进入二零二三年，她在八月二十六日受邀参加了日本电视台的知名节目《24小时TV》，并在此次特别企划中担任了慈善主持人的重要职责，为公益事业贡献了自己的力量。二零二四年一月十四日，芦田爱菜在一部温暖人心的家庭剧《再见了指挥大师~父亲与我的热情~》中亮相，饰演了因父亲突然回国而不得不开始一段微妙尴尬共同生活的女儿响，精准刻画了家庭关系中的细腻情感。随后在同年十二月十三日，她参演的一部由热门漫画改编的真人电影《工作细胞》于影院上映，进一步拓宽了她的表演领域。展望已定的未来日程，二零二五年九月二十六日，她有一部出演的电影《明明不是我！》计划公映；紧接着在同年十一月二十一日，另一部由她参与配音工作的动画电影《无尽的斯嘉丽》也将在日本全国范围内正式上映，持续展现其在多类型影视作品中的活跃姿态。
芦田爱菜是家中的独生女，她与父母共同居住在东京。由于工作上的安排，她时常需要乘坐新干线往返于东京与她的户籍所在地兵库县之间。在日常生活中，芦田爱菜大多使用亲切随和的关西腔进行交流；不过，一旦列车驶过新横滨站，她便会自然而然地切换为标准日语，以适应不同的场合与对话对象。她的父亲毕业于早稻田大学商学院，目前担任三井住友银行一家支行的行长职务，在金融领域有着稳健的职业发展。母亲原本也是父亲的同事，两人曾在同一职场共事；自芦田爱菜出生后，母亲便选择辞去工作，全心投入家庭，成为一名全职主妇。整体而言，芦田爱菜的家庭经济条件优渥，生活氛围安定而充实。
作为备受瞩目的童星，芦田爱菜在个人兴趣方面也展现出了对音乐的热爱，她拥有自己特别喜爱的乐团。在拍摄节目的间隙进行休息时，她常常会哼唱AKB48的经典歌曲《想要见你（会いたかった）》。此外，当她参与综艺节目录制时，还曾现场演绎过韩国女子组合KARA的代表作“MR.”，其表演充满了童真与活力。值得一提的是，在芦田爱菜七岁生日的重要时刻，KARA组合的成员们还特意前来为她庆祝，留下了温馨而难忘的回忆。在多次面对媒体的访谈中，芦田爱菜都明确表达了自己的职业志向，她渴望在未来成为一名演技精湛的优秀演员。除了表演之外，她最大的个人爱好是沉浸于书籍的世界，其阅读量相当可观，平均每月能读完大约六十本书籍，这些读物主要以儿童书籍为主。她的阅读范围十分广泛，从色彩缤纷、故事简单的绘本，到充满想象力的科幻小说，乃至内容严谨的历史著作，各种不同类型的图书她都有所涉猎，这极大地丰富了她的知识储备与内心世界。
芦田爱菜自小学四年级阶段开始，就在繁忙的演艺工作之外持续进行课业补习，每逢节假日甚至每天投入长达十二小时进行自主学习。从2016年夏季起，为了能够全身心专注于学业准备，她主动暂停了全部演艺事业及相关活动。直至2017年4月9日，她正式出席了庆应义塾中等部的开学典礼，这所学校是一所公认的名门学府，其入学门槛极高，平均偏差值超过70，仅在所有考生中排名前2%的尖子生才有机会考入。由此，芦田爱菜开启了她的中学生活。在中学就读期间，她积极参加了学校的曼陀林乐器社团，同时也加入了化学研究会，在文艺与科学领域均进行了有益的探索。2022年5月，多家媒体相继报道指出，芦田爱菜已经成功通过校内选拔，实现了内部升学。随后在2023年4月，她顺利进入庆应义塾大学法学部政治学科继续深造，迈入了高等教育的新阶段。
二零一一年七月，芦田爱菜现身于东京台场夏季传统盛会“台场合众国”的现场，她与铃木福一同登台，为观众带来了《MARUMARUMORIMORI》的精彩舞蹈表演。此次活动不仅延续了夏日的欢庆氛围，更融入了一份深切的关怀——现场特别筹办了一场慈善拍卖，所筹集的款项全部用于支援当时日本地震灾区的重建事业，体现了活动的人文温度。次年五月十四日，芦田爱菜在东京江户川区的华堂商场葛西店参与了温馨的“感谢母亲”主题活动，她在现场分享了自己平日在家通过帮助母亲洗碗等小事来表达感恩与爱意的家庭故事，展现了其乖巧懂事的一面。同年九月，她受邀担任第九届三洋Homes儿童ECO艺术大赛的评委，以其独特的视角参与评选，并亲自向优秀参赛者颁发了专设的“芦田爱菜特别奖”，以鼓励孩子们在艺术与环保领域的创意表现。时光流转，到了二零一九年十月，芦田爱菜荣幸出席了日本德仁天皇的即位大礼。典礼上，她身着一件具有百年历史的珍贵和服亮相，并将自己标志性的刘海精心梳起，整体造型庄重而典雅。在台上，她以长达两分半钟的时间发表了诚挚的祝词。据典礼工作人员透露，芦田爱菜的这份祝词并非普通致辞，而是严格依照传统奉书的格式精心准备而成，其认真严谨的态度与其他嘉宾的发言有所不同，彰显出她对这一重大仪式的无比尊重与重视。
二零一一年十一月，当时仅仅就读小学一年级的芦田爱菜因其异常繁重的工作安排而引发了外界的广泛关注与争议，她的父母也因此受到了公众的批评。许多网友指责其父母将年幼的女儿视为赚钱工具，过度消耗了她的童年时光。在连续高强度的工作下，芦田爱菜时常显露出疲惫状态，眼下的黑眼圈只能依靠化妆来勉强遮盖，在演出或拍摄的幕后休息时，她常常累得蜷缩在角落昏昏欲睡。尤其在与木村拓哉共同拍摄日剧《南极大陆》期间，由于长期积累的压力与身体上的极度疲乏，芦田爱菜曾在片场情绪失控、嚎啕大哭，这一幕令不少工作人员感到心疼。与此同时，本该享受校园生活的她，因为行程密集，几乎无法像普通同龄孩子那样正常上学，即便偶尔前往学校，也往往因工作缘故不得不提早离开或迟到早退，失去了许多与同学相处、参与课堂活动的机会。二零一三年一月，某日本娱乐网站发起的一项调查显示，由于众多网友不忍见到还是孩子的芦田爱菜被工作填满生活，她在“最希望消失的艺人榜”中意外上榜，这折射出公众对其过度劳累的担忧与不满。到了二零一四年，在电视剧《明天，妈妈不在》中，芦田爱菜所扮演的角色因被冠以“post”这一绰号，被指涉嫌丑化日本福利院的形象，随即引发了熊本县慧慈医院以及日本儿童福利设施协议会的强烈抗议。相关机构以剧情“侵犯人权”为由，正式要求电视台停止播出该剧。此后，这场抗议迅速蔓延至全国各地的福利设施，众多团体一致指出，剧中存在大量对事实的歪曲描写和语言暴力情节，可能误导观众对福利院儿童的认知，进而加深社会偏见，对实际生活在福利院中的孩子们造成二次伤害。
芦田爱菜在剧本理解力与演技稳定度方面的表现，已经达到了与成熟演员不相上下的水准。她无疑是一位天赋出众且极具智慧的演员，堪称当代杰出的女演员之一。电影《圆桌》几乎可以说是为她量身定制的作品，尽管最初人们或许认为她只能演绎与自身年龄相仿的角色，但她在影片中的实际表现却远远超越了所有人的预期，展现出令人惊叹的深度与感染力。