斉藤优里于1993年7月20日降生，成为斉藤家庭中的长女。她在不满一岁时便以儿童模特的身份迅速踏入演艺圈，曾为杂志《鸡蛋俱乐部》与《小鸡俱乐部》担任读者模特。尽管当时年纪尚幼，她在镜头前却展现出超乎年龄的沉稳与从容，神情安静而淡定。自幼年起，她就格外喜爱玩水，常常在水中嬉戏直至嘴唇微微发紫，仍不愿离开水面。她对动物也抱有深厚的喜爱，即使面对体型比自己庞大的动物也毫无惧意。进入小学后，她逐渐爱上了校园生活，凭借天生开朗活泼的性格，与挚友们共同度过了一段美好而难忘的时光。 升入高中后，斉藤优里在学校的文化祭上表演了AKB48的歌曲《飞翔入手》，展现了她在舞台上的潜力。在同学与后辈之中，她以亲切可爱的形象被称为“优蛋蛋”，人气颇高；甚至在毕业典礼时，她将自己的制服和包包作为纪念赠予了后辈。彼时，她对于未来的憧憬是成为一名享誉世界的专业化妆师。就在高中三年级那年的夏天，她成功通过了乃木坂46的成员甄选，自此正式成为团体的一员。在团队中，她以其活泼幽默的个性扮演着开心果的角色，为团队带来了许多欢乐与活力。以上是有关齐藤优里早期生涯的一些照片与记录。
在2011年8月21日，乃木坂46的成员甄选结果正式公布，总计有三十六位参与者成功合格，成为该组合的初始成员。随后在2012年1月8日，通过乃木坂46的专属电视节目《乃木坂，在哪里？》，她顺利被选拔为即将于同年2月22日发行的出道单曲《窗帘围绕》的选拔成员之一；紧接着在3月18日，再次于乃木坂46的电视节目中，她被选入计划于5月2日推出的第二张单曲《来吧洗发水》的选拔阵容；到了6月17日，同样在组合的电视节目里，她再度入选为定于8月22日发行的第三张单曲《冲吧！Bicycle》的选拔成员。在公式照发布及相关活动推进后，时间来到2013年1月6日，乃木坂46通过《乃木坂，在哪里？》番组正式公布了第五张单曲的选拔成员名单，该单曲名称确定为《你的名字就是希望》。这张单曲发行后市场反响热烈，首周销量达到约二十四点二万张，刷新了组合自身的纪录，并成功登顶Oricon公信榜周榜首位。与此同时，斉藤优里在该单曲的UG曲《13日の金曜日》中担任了中心位置，展现了其独特的表演魅力。数年后的2019年3月25日，她正式对外宣布将从乃木坂46毕业，结束在组合的活动；同年6月，她出席了个人写真集《7秒のしあわせ》的发布会，与粉丝及媒体进行了交流。进入2021年，她在5月31日宣布退出演艺圈，但仍在后续活动中有所参与；同年12月，她受邀担任了“adidas originals ミッキー&フレンズコレクション”系列广告的模特，展现了时尚领域的活跃。2022年4月，她进一步担任了由PRODUCTION IDOL BANG事务所主办的偶像试镜活动“PRODUCTION IDOL BANGアイドルオーディション-夢のその先へ-”的特别支援者，以自身经验为新生代偶像提供支持与鼓励。
二零一一年八月二十一日，她顺利通过了最终阶段的选拔，正式成为乃木坂46第一期成员中的一员。在最终徵选的舞台上，她演唱的曲目是《君について》（原唱为MINT-AKB48）。事实上，早在未满二十岁时，她便已拥有登上《ひよこクラブ》杂志封面的宝贵经历。自童年时期起，她的性格就十分开朗外向，从不怯场，一直是朋友群体中的核心人物；高中时代更是校园里的风云人物，甚至在毕业典礼结束后，她的制服、书包等个人物品都被仰慕她的后辈们争相收藏。她有一个非常鲜明的个人特征——那对即使闭上嘴唇也依然会不经意间显露出来的可爱门牙。从某些角度来看，她的外貌与乃木坂46中的其他成员有几分神似，其中被广大粉丝普遍认可的是与其亲友白石麻衣的相似度，此外，在《乃木坂浪漫》的某一场景中，她与西野七濑的神态也略有相近之处。她是个典型的户外活动爱好者，一有空闲便会外出逛街购物，加入乃木坂46之后，每逢休假也常常邀请其他成员一同出游。在团体初期的自我介绍环节中，她曾自称是乃木坂中的“小动物担当”，并举例说自己像一只松鼠。尽管在冠名节目初期，她获得镜头表现的机会并不算多，但其活泼外向的个性在握手会等线下活动中极具吸引力，可以说她是乃木坂46成立初期，以完全新人的素人身份踏入演艺圈的代表之一。二零二一年一月八日，乃木坂46合同会社发布公告，通报齐藤优里感染新型冠状病毒的情况，公告中指出齐藤优里于一月四日晚间出现发热症状，随后在一月五日接受PCR检测后被确诊。