二零零三年，年仅九岁的伊藤沙莉通过参演个人首部电视剧《14个月妻子变回了儿童》正式踏入演艺界，她在剧中出色诠释了一位因服用返老还童药而变回孩童模样的三十六岁女科学家，由此开启了她的表演生涯；同一年，她在舞蹈领域也展露锋芒，先后于ALL Japan Dance Contest的东京地区预选赛以及サンリオ舞蹈比赛的小儿组别中夺得优胜，展现了多方面的艺术才能。二零一五年十一月七日，由她搭档佐久间由衣共同主演的同性题材电视剧《Transit Girls》正式播出，伊藤沙莉在剧中细腻刻画了高三学生叶山小百合这一角色，这位少女因父亲再婚而不得不突然与继母以及没有血缘关系的姐姐开始共同生活，该剧标志着伊藤沙莉首次在电视剧领域担当主演，是其职业生涯的一个重要里程碑。进入二零一六年，她于四月八日与松冈茉优合作出演的喜剧作品《也让我有点小执着》播出，在剧中她生动扮演了女主角身边一位亲密好友；随后在七月二日，她首次挑大梁主演的爱情电影《全员单恋》登陆大银幕，在影片中她饰演了女高中生杏奈，细腻演绎了一段与青梅竹马之间纯真而动人的恋爱故事。
在2017年2月18日，由川口春奈与山崎贤人领衔主演的漫改爱情电影《一周的朋友》正式公映，她在其中参与了演出；随后在3月25日，一部悬疑犯罪题材的电视剧《北斗：一个杀人者的回心转意》开始播出，她也在该剧中担任了角色；到了4月8日，一部由多位导演合作的短篇集锦电影《蓝心狂想曲》登上银幕，她在片中与尾野真千子进行了搭档演出；5月3日，另一部动作题材的影片《最后的警察电影版》也如期上映，她同样出演了其中的角色；7月15日，她与须贺健太共同主演了一部剧情电影《兽道》，在片中她生动诠释了投身于风俗世界的少女爱衣这一复杂角色；同年8月，由滨口龙介执导的爱情片《夜以继日》成功入围第71届戛纳电影节主竞赛单元，她在片中饰演了女主角朝子的亲友春代，并凭借这一出色表现荣获了第40届横滨电影节最佳女配角奖；11月11日，她还参与演出的舞台剧《为了所有的四月》正式开演。进入2018年1月18日，由深田恭子主演的家庭剧《总觉得邻家更幸福》开始播出，她在剧中亦有出演；2月3日，由斋藤工执导的剧情片《空白的13年》上映；紧接着在2月17日，另一部由今泉力哉执导的爱情片《面包，巴士和第二次初恋》也登陆影院；6月9日，她参演的一部剧情电影《榎田贸易堂》与观众见面；7月15日，一部战争题材的电视剧《在这世界的角落》开播；7月26日，由德永绘理主演的爱情剧《恋之月》开始播出，她在剧中饰演了在电影院打工的水野晴子一角；10月10日，由新垣结衣与松田龙平主演的爱情剧《无法成为野兽的我们》开播，她同样参与了演出；在同一年度，她还凭借在电影《面包，巴士和第二次初恋》和《空白的13年》中的精湛演技，获得了第10届TAMA电影奖最佳新人女演员奖。时间来到2019年1月12日，她与千叶雄大搭档主演的短篇电视剧《点点剧》开播，伊藤沙莉在其中的《黑暗的女人》篇里饰演了一名宇航员；2月9日，由山户结希担任企划的短篇集锦电影《21世纪女子》上映，她在由金子由里奈执导的短片《projection》中担任了女主角；3月25日，由有村架纯主演的晨间剧《雏鸟》开播，她也在剧中出演；7月26日，由多部未华子主演的NHK职业剧《不能报销！》开始播出，她凭借在该剧中的出色表现赢得了东京电视剧大奖最佳女配角奖；8月8日，由山田孝之主演的Netflix原创电视剧《全裸导演》全球上线；10月11日，她参演的由夏帆主演的剧情电影《在蓝色时分飞翔》上映；11月8日，与二阶堂富美搭档出演的剧情电影《生理酱》上映，她在片中饰演了给主角青子的工作单位做清扫的山本理穗，并凭借这一角色获得了第29届日本评论家电影大奖最佳女配角奖。
二零二零年伊始，伊藤沙莉的演艺事业迎来了多方位的发展。一月五日，她在电视动画《别对映像研出手！》中为女主角浅草绿献声，这是她首次担任电视动画的主要配音工作，标志着她正式踏入声优领域。紧接着在一月十六日，由斋藤工与中川雅也联袂主演的爱情剧《别墅·恋爱是桃色的》开始播出，她在剧中细腻刻画了白宇那位腿脚不便的女儿春这一角色。随后的三月，她的作品接连与观众见面：三月二十日，她参演的电视剧《有村架纯的休工期》开播；次日，即三月二十一日，另一部有其出演的电视剧《三浦部长，今日成为女人》也正式播出。四月四日，她与千叶雄大搭档，共同出演的穿越题材喜剧《真不错！光源君》登陆荧屏。进入夏季，七月十七日当天有两部由其参与的电影上映：一部是由山崎贤人和松冈茉优领衔主演的剧情片《剧场》；另一部则是由山田孝之担纲主演的剧情片《脚步》。九月二十五日，她主演的短篇集锦电影《蒲田前奏曲》与观众见面。十月三十日，她在漫改真人喜剧电影《炸猪排DJ扬太郎》中进行了友情出演。十一月更是作品密集上映的月份：六日，她出演的由黑木瞳执导的电影《穿着十二单衣的恶魔》上映；十三日，她不仅主演了剧情电影《拒绝定义》，同日还有其出演、由波瑠主演的剧情片《皇家宾馆》公映。年末的十二月二十五日，她参与配音的动画电影《烟囱小镇的普佩尔》也为这一年画上了圆满的句号。 时间来到二零二一年，伊藤沙莉依然保持着活跃的节奏。三月五日，她参演的电视剧《THE LIMIT》开播。四月五日，她发行了个人演艺生涯中的首本写真集《【さり】ではなく【さいり】です。》，记录下工作与生活的瞬间。四月二十日，她以旁白身份参与的电视剧《大豆田永久子与三位前夫》播出。六月七日，她参演的另一部穿越喜剧《真不错！光源君2》与观众见面。六月十五日，其出演的舞台剧《斩首王子和愚蠢的女人》正式开演。六月二十四日，她参演的Netflix原创剧集《全裸导演第二季》实现全球首播。九月十日，她与江口德子共同主演的电视剧《桃与梅》播出。十一月五日，她与森山未来合作出演的Netflix爱情电影《原来我们都没长大》（亦称作《我们都无法成为大人》）上映，她在片中饰演了女主角香织，展现了丰富的内心情感。 进入二零二二年，伊藤沙莉的表演获得了更多认可。一月十日，她参演了由菅田将晖主演的悬疑电视剧《勿言推理》，在剧中饰演全心投入事件调查的新人刑警圣子。二月，她主演了由千叶雄大执导的短篇电视剧《ACTOR'S SHORT FILM 2》。二月十一日，她与池松壮亮共同主演的爱情电影《稍微想起一些》在日本上映，她成功塑造了出租车司机小叶这一角色，并凭借此片荣获第四十五届山路文子电影奖最佳女演员奖，演技备受肯定。五月二十日，她出演的由成田凌主演的电视剧《有首歌想给你听》播出，她在剧中饰演了怀揣偶像梦想、不断参加试镜的前田由香。六月二十六日，她与仲野太贺、草彅刚等人共同出演的电视剧《被捡到的男人》开播，她在剧中诠释了那位谕示命运的女性比嘉结。八月七日，她参演的舞台剧《世界在笑》再度开演。八月二十日，她主演的NHK特集电视剧《桃与7名帕帕基诺》开播，她在剧中深刻演绎了内心抱有“想死”念头的主人公小桃，其出色表现使她获得了第七十七届日本文化厅艺术祭放送个人奖的荣誉。九月，她主演的短篇集锦电影《 MIRRORLIAR FILMS Season 4》上映。十一月十一日，她参与配音、由新海诚执导的动画电影《铃芽之旅》上映。十二月二日，她出演的由大泉洋主演的剧情片《月之盈亏》也为这一年的艺术旅程增添了厚重的一笔。
在2023年伊始的1月3日，她便参与了由染谷将太领衔主演的时代剧《一击》的演出，该剧于当日正式与观众见面。紧接着在3月25日，她又与葵若菜、药师丸博子等演员合作，共同出演的电视剧作品《厨房革命》也顺利播出。随后的4月14日，由她担任主演的电影《稍微想起一些》在中国内地各大影院同步上映，吸引了众多影迷的关注。5月19日，她再度现身大银幕，出演了由中村伦也主演的科幻喜剧片《那个外星人》，为观众带来了轻松愉快的观影体验。6月5日，她的艺术活动延伸至舞台，主演的舞台剧《寄生虫》在日本隆重开演，展现了其多方面的表演才华。临近6月底的30日，另一部由其主演的悬疑喜剧片《侦探真理子人生最悲惨的一天》正式上映，影片中充满悬念与笑料的结合令人印象深刻。进入7月，其主演的电视剧《执行！！~狗与我与执行官》于4日在朝日电视台开播，她在剧中生动塑造了执行辅助员吉野光这一角色。同年9月，她的作品持续亮相，9月9日出演的《勿言推理特别篇》如期播出，随后在9月15日，其参演的电影版《勿言推理》也登上了大银幕。 时间来到2024年，1月19日，她与斋藤工、中川雅也联手主演的爱情剧《别墅·恋爱是桃色的第二季》温情开播。4月1日，她迎来了演艺事业的一个重要里程碑，主演的NHK晨间剧《如虎添翼》开始播出，她在剧中成功诠释了女性律师猪爪寅子这一充满挑战的角色。5月31日，她与山田孝之合作出演的电影《MIRRORLIAR FILMS Season5》上映，进一步拓宽了其表演路径。在11月，她凭借主演的晨间剧《如虎添翼》中的精湛演技，荣获了第121届日剧学院赏最佳女主角奖，这是对其表演实力的高度认可。年末的12月31日，她与有吉弘行、桥本环奈等知名艺人一同担任了第75届NHK红白歌会的主持人，在国民性的舞台上展现了其稳健的控场能力。 2025年1月10日，她再次搭档斋藤工与中川雅也，主演的爱情剧《别墅・恋爱是桃色的第三季》拉开了播出序幕。同年9月12日，她主演的剧情电影《风之真吉姆》正式上映，在片中她饰演了一位没有任何优点的合同工主人公伊波真吉姆，这一角色对其表演深度提出了新的要求。10月31日，她出演的由永井聪执导的电影《爆弹》也如期与观众见面。进入2026年，在4月27日，由她主演的电视剧《你会堕入地狱哦》正式播出，继续延续着她活跃而丰富的演艺轨迹。
伊藤沙莉在家中排行第三，她有一位哥哥和一位姐姐，共同构成了三兄妹的家庭结构。她的哥哥伊藤俊介活跃于喜剧表演领域，是吉本兴业旗下知名组合奥斯华尔德中的吐槽担当，以其鲜明的舞台风格而受到关注。伊藤沙莉的童年家庭环境较为特殊，她的父母在她与兄弟姐妹年幼时便选择了离婚，此后三兄妹主要由母亲以及母亲的姐姐共同抚养长大。在成长过程中，她的母亲从事涂装师这一专业职业，以其辛勤工作支撑起家庭的日常生活。
在2021年，演员伊藤沙莉参与了由知名编剧兼导演蓬莱龙太精心创作并执导的舞台剧《被斩首的王子和愚蠢的女人》，通过这次深入的合作，两人在艺术上的默契不断加深，彼此间的关系也随之迅速升温。该舞台剧的演出圆满落幕后，在蓬莱龙太主动而真诚的追求下，双方自然而然地开始了正式的交往。到了2022年4月，这段备受关注的恋情终于被媒体曝光，进入了公众的视野。随后在2025年1月，伊藤沙莉通过一档广播节目亲自向听众宣布，她已与才华横溢的编剧蓬莱竜太正式步入婚姻的殿堂，开启了人生的新阶段。
伊藤沙莉是一位个性鲜明且功底扎实的实力派女演员，她在演艺界以其多才多艺的形象而备受瞩目。在她身上，善良的天性、可爱的气质、敏捷的反应力以及独特的人格魅力和谐地融为一体，形成了她独有的艺术感染力。尤其令人印象深刻的是她那副独具特色的沙哑声线，这为她赋予了极高的声音辨识度，而她在表演中所展现出的稳定与可靠，更是赢得了观众与业内的广泛认可。尽管在多数作品中她往往以配角身份出现，但其精湛纯熟的演技却时常散发出超越主角的存在感，无论面对何种类型的戏份，她都能以极其自然流畅的方式予以诠释，那份游刃有余的表演功力令人赞叹。此外，她那圆润可爱的“包子脸”也成为了个人形象中极具亲和力的标志性萌点。 在专业素养方面，伊藤沙莉展现出高度的敬业与智慧。她始终坚持在表演前深入研读剧本，做好充分准备，这体现了一名优秀演员应有的严谨态度。同时，她还拥有细致入微的人类观察力，能够从生活中汲取养分并融入角色塑造，使表演更具层次与真实感。在镜头之外，她更是一位风趣幽默、充满活力的人，这种特质让她在人际交往中散发出独特的吸引力。 伊藤沙莉的戏路宽广且富有弹性：她既能轻松驾驭诙谐逗趣的“搞笑女”角色，带来满堂欢笑；也能迅速转入严肃深沉的情绪，以强大的气场掌控剧情节奏。私底下的她则保持着率真可爱的性格，这种台上台下一致的真实感，使得人们越是深入了解她，便越会被其个人魅力所折服。总而言之，伊藤沙莉是一位不断以作品与人格赢得喜爱的优秀艺人，她的演艺生涯正如她在作品集《###BOOKTITLE_1###》与《###BOOKTITLE_2###》中所呈现的那样，持续拓展着多样化的可能性。