2010年,14岁的小松菜奈以模特身份出道;同年,小松菜奈出演个人首部电影作品《肥皂泡》。此后两年,小松菜奈主要担任平面模特。 2014年,小松菜奈凭借爱情片《近距离恋爱》崭露头角;同年,小松菜奈还主演了青春片《食梦者》。 2015年,小松菜奈凭借悬疑片《渴望》获得每日映画评选会最佳新人奖和日本电影学院奖最佳新演员奖。 2016年,2月2日电影《我才不会对黑崎君说的话言听计从》完成,饰演女一号赤羽由宇;主演由同名漫画改编的青春恋爱电影《溺水小刀》,秋季上映;主演根据人气小说改编的电影《明日的我与昨日的你约会》,12月上映。