牧野由依于1986年1月19日出生在日本三重县的一个充满音乐氛围的家庭环境中，自幼便展现出对艺术的浓厚兴趣。她从三岁起就开始接受系统的表演训练，最初跟随著名小提琴家叶加濑太郎学习小提琴演奏，打下了坚实的音乐基础。到了四岁时，牧野由依的兴趣逐渐转向键盘乐器，于是转而开始专注学习钢琴，并在此后长期坚持练习。 进入高中阶段后，牧野由依并未接受过专门的声乐课程训练，而是选择作为一名艺术生，主攻钢琴专业，持续深化自己的演奏技巧与音乐理解。经过多年的努力学习与实践，她于2008年3月顺利从东京音乐大学器乐专业钢琴科毕业，完成了大学阶段的专业教育，为其后的音乐事业发展奠定了重要的基础。
自2005年4月起，这位配音演员便开始了她在动画领域的活跃生涯，首次献声是在奇幻动画作品《翼·年代记》中，为小樱公主一角注入灵魂。紧接着在2006年7月，她于爱情喜剧动画《欢迎来到NHK》里饰演了中原岬这一角色，不仅完成了配音工作，还亲自演唱了该动画的片尾曲《もどかしい世界の上で》，展现了多方面的才华。进入2007年，她的工作日程更为密集：4月，她在战争题材动画《地球防卫少年》中为角色往往爱子配音；同年10月，她又参与到校园动画《素描本》的制作中，为鸟饲叶月一角献声；并在11月21日，为作品《翼·东京启示录》演唱了充满活力的片头曲《synchronicity》。2009年，她继续拓展戏路，在作品《穿越宇宙的少女》中成功塑造了河合穗野香这一人物形象。 2010年4月，她为作品《Angel Beats!》中的游佐一角进行了配音。次年4月，她同时参与了电视动画《金钱掌控》的配音工作，饰演生田羽奈日，并为另一作品《我们仍未知道那天所看见的花的名字。》中的亚纪一角献声。2013年对她而言是收获颇丰的一年：1月，她为都市剧《华丽的挑战》（译制版）的女主人公宫囍担任配音；7月，又在电视动画《斯特拉女子学院高等科C3部》中出演大和由良，并参与了片尾曲《弾けろ！しーきゅーぶ！》的演唱。2014年7月，她迎来了一个重要角色，为电视动画《法兰雀丝卡》中的同名主人公配音，并于8月20日正式发行了自己演唱的该动画主题曲《嗫きは“Crescendo”》。 2016年，她的配音事业持续发展：1月，她在作品《石膏boys》中为花屋敷米拉配音；4月，于电视动画《百武装战记》里饰演艾莉卡·坎德尔；10月，她更担任了动画电影《CYBORG009 CALL OF JUSTICE》的主角配音，生动演绎了“国联军加蒂安兹的卡特莉娜·卡奈提中尉”这一复杂角色。2017年7月，她在电视动画《恋爱禁止的世界》中担任了女主角之一真田莉莉奈的配音工作，进一步巩固了其作为实力派声优的地位。 此外，她还曾在多个相关作品与衍生媒体中诠释过不同版本的角色，例如在《翼·年代记》（动画版）与《翼·年代记：鸟笼国的公主》（剧场版）中饰演小樱公主，在《欢迎来到NHK!》中饰演中原岬，在《素描本～full color's～》鸟饲叶月OVA、《翼·年代记》东京篇以及《翼·春雷记》和《翼·春雷记》的OAD中饰演小樱公主（包括幼年时期及不同形态）。在作品《穿越宇宙的少女》与《穿越宇宙的少女》中她饰演河合穗野香，在《NEEDLESS》中饰演未央，在《Angel Beats!》中饰演游佐。她也在《C》（生田羽奈日）、《放学后的昴星团》（汐宫光）、《偶像大师灰姑娘女孩》（佐久间真由）、《斯特拉女子学院高等科C3部》（大和由良）、《敢达创战者TRY》（星野文奈）、《棺姬嘉依卡》（蕾拉）以及《法兰雀丝卡》和《法兰雀丝卡》（Francesca）等作品中贡献了声音。与此相关的音乐作品方面，她还参与了《アムリとやっちゃおうよ!》与《Which Witch？》的角色歌封面录制工作。
早在她年仅八岁的1994年，便有幸被导演岩井俊二选中，在其执导的电影《情书》中亲自演奏了一段钢琴曲目，由此开启了与影视音乐的缘分。2001年，她为一部校园题材电影《关于莉莉周的一切》录制了钢琴伴奏部分；随后在2003年，她更进一步，担任了青春电影《花与爱丽丝》配乐中的主钢琴师，展现了其在音乐演奏方面的扎实功底。2005年，她与知名作曲家菅野洋子携手合作，为一部热血动画《创圣的大天使》献唱片尾曲《オムナマグニ》，这标志着她从演奏者向演唱者的重要拓展。2006年4月，她为《水星领航员》第二季演唱了主题曲《ユーフォリア》；同年12月6日，她正式发行了首张个人音乐专辑《天球の音楽》，这成为其音乐生涯的一个里程碑。2007年10月，她的声音再次出现在校园动画《素描本》的片尾曲《スケッチブックを持ったまま》中。进入2008年，她在1月为电视动画《水星领航员》第三季演唱了片头曲《スピラーレ》；紧接着在3月26日，推出了第二张个人专辑《マキノユイ。》，持续积累着作品。2009年10月7日，她发布了为《素描本》演唱的另一首片尾曲《たんぽぽ水车》（单人版）。2010年3月3日，单曲《轻飘飘》发行，其音乐录像带更由岩井俊二导演亲自执导；同年11月10日，为纪念出道五周年，她发行了纪念单曲《碧の香り》，该曲也被用作电视动画《噬魂师》重播版的片尾曲。2011年4月，她发行了歌曲《お愿いジュンブライト》；并在同年9月至11月期间，先后在中国香港、广州、上海及北京等地进行了演出，将其音乐活动拓展至海外。2012年3月3日至4月8日，她在东京、大阪、名古屋、福冈和札幌等多地成功举办了名为《ゆらり弾き语りの旅》的弹唱巡演音乐会；同年5月1日，她宣布从原属的B.G.B Company事务所改签至Amuse；12月1日至2日，她远赴莫斯科，参加了旨在展示现代日本文化的“J-FEST 2012”文化节，并以动漫歌手的身份举行了一场特别演唱会。2015年2月，为庆祝出道十周年，她发布了纪念单曲《88秒フライト》；同年6月，她与作曲家かの香织再度合作，发行了第13张单曲《きみの选ぶみち》；10月7日，她的第4张个人专辑《タビノオト》也与乐迷见面。2017年5月10日，她公开了为电视动画《重启咲良田》演唱的片头歌曲《Reset》。直至2024年9月，她仍活跃在相关领域，参加了首届大湾区动漫电玩节，继续与广大爱好者分享其音乐与热情。
牧野由依的家庭背景与音乐有着深厚的渊源，她的父亲长期在音乐行业工作，不仅曾与“KRYZLER & KOMPANY”乐队进行合作，还作为伴奏乐队的成员参与了歌手堀川丽美的巡回演出。此外，她的表妹石田绘里奈也在广播领域发展，担任株式会社文化放送及其前身茨城放送的播音员。在个人情感方面，牧野由依曾回忆自己的初恋发生在中学三年级，对象是同班的一位男生。2020年6月12日，她与著名演员三浦友和及山口百惠的长子、歌手三浦祐太朗共同宣布结婚，开启了人生新阶段。随后在2021年10月13日，牧野由依公开了自己怀孕的消息，并透露预产期预计在2022年三月。到了2022年3月21日，她正式宣布女儿平安出生的喜讯。以上是牧野由依在个人生活与家庭方面的相关情况，并附有一张她的活动照片以供参考。
（※配音作品黑体字为主要角色）
二零零七年七月，她荣幸地被选拔为中日文化交流事业活动的日方代表，与知名的树海组合一同前往中国首都北京进行友好访问。随后在二零一五年十一月十三日，她又受邀担任东京麻布消防署的一日消防警员，亲身参与了辖区内的火灾预防检查工作，并向市民积极宣传日常防火知识。
牧野由依最初在电视动画《翼·年代记》中为女主角“樱”献声，凭借这一角色逐渐积累了知名度；她那清纯而甜美的独特声线，带有一种天然的治愈感，悄然间抚慰了许多声优爱好者的心灵。作为一名歌手，牧野由依的嗓音同样甜美动人，她所演绎的歌曲往往情感饱满，能够深深触动听众的内心。其歌声清新温润、柔和细腻，在日本动画音乐领域构成了独具特色的一抹亮色。尤其是在剧场版《翼·年代记》中，她所献唱的主题曲展现出了驾驭宏大叙事风格歌曲的潜力，诠释出与以往不同的音乐表现力。事实上，牧野由依的才华早在童年时期就已显露，她曾担任著名导演岩井俊二电影原声音乐的主要钢琴演奏者；当时年仅八岁的牧野由依便展现出惊人的钢琴技艺，突然流畅地弹奏起《情书》中的曲目，令周围的人们感到十分惊讶。总体而言，牧野由依是一位多才多艺的艺人，她以动漫声优、钢琴演奏者及专业歌手等多重身份活跃于业界，并且在每一个领域都凭借努力取得了令人瞩目的成绩。