2007年,出演個人首部電視劇《非常老爸》并正式以演員身份出道。
2008年,在新潮社雜志《nicola》7月號另冊《ニコ☆プチ》夏天號中首次以模特身份登場,并開始擔任新潮社專屬模特;同年,相繼參演了青春喜劇片《歌魂》和現代驚悚片《瀕死之綠》。
2009年,出演了校園青春片《女孩物語》;同年,參演了都市懸疑劇《誘拐》等影視作品。
2010年,參演了懸疑劇情片《告白》;隨后,與眾多藝人共同出演了都市探案推理劇《熱海的搜查官》;5月,成為女子團體櫻花學院的一期生,并開始隨櫻花學院展開演藝活動;6月,從新潮社雜志《ニコ☆プチ》畢業(yè);8月18日,在時尚雜志《Seventeen》學園祭中登場,并成為了集英社的專屬模特。
2011年,參演都市愛情劇《你教會了我什么最重要》;之后,隨櫻花學院發(fā)行了首張團體專輯《message》,并參與了一系列的團體演出活動;同年,與眾多藝人共同出演了校園青春劇《高中生餐廳》。
2012年3月,隨櫻花學院發(fā)行了第二張音樂專輯《FRIENDS》,并順利畢業(yè);隨后,與天海佑希、菅野美穗等人合作出演了現代愛情劇《不結婚》;同年,與麻生久美子、大泉洋等聯袂主演了劇情喜劇片《大家早上好!》。
2013年,與小林薰、大竹忍、早織合作主演了青春劇情片《出發(fā)的島歌十五之春》,這是她首次擔任影視劇的第一女主角;隨后,與多國藝人聯袂出演了懸疑驚悚喜劇《金田一少年事件簿-獄門塾殺人事件》;同年,出演了校園懸疑劇《Lost Days》。
2014年,出演了青春校園劇《麻辣教師GTO 2014》。
2015年10月,在NTV星期天晚10點檔播出的漫改劇集《天使心》中出演了女主角香瑩,這是她首次被選中出演電視劇女主角。
2016年,與廣瀨愛麗絲聯袂主演了SP特別劇《航跡云》。
2017年,與瀨戶康史、田中圭、酒井若菜等人合作出演NTV電視臺的古裝美食劇《幕末美食武士飯!》;8月24日,從《Seventeen》雜志畢業(yè)。
2018年,主演的《與我跳舞》制作消息發(fā)布;而其出演的漫改科幻動作片《殺戮重生犬屋敷》也于同年在日本上映。
2019年9月16日,出演的周杰倫音樂錄影帶《說好不哭》發(fā)布,在MV中飾演女主角。
2020年2月7日,主演的恐怖片《犬鳴村》在日本上映;4月,出演的懸疑劇《警視廳?搜查一課長2020》開播;5月7日,與瀨戶康史合作的舞臺劇《錯失母親》開演,這是她第一次出演舞臺??;9月18日,與阿部純子合作主演的劇情片《daughters》上映;11月6日,參演的喜劇片《穿著十二單衣的惡魔》上映。12月,出演的電視劇《彌留之國的愛麗絲》播出。
2021年1月22日,主演的喜劇電影《與我跳舞》在中國大陸上映。9月17日,首次擔任導演的短篇集錦電影《MIRRORLIAR FILMS Season1》在日本公映。10月,參演了朝日臺恐怖劇《言靈莊》。
《麻辣教師GTO》、《不結婚》、《熱海的搜查官》、《言靈莊》、《彌留之國的愛麗絲》、《警視廳?搜查一課長2020》、《幕末美食武士飯!2》、《東野圭吾推理系列》等。
《告白》、《與我跳舞》、《出發(fā)的島歌十五之春》、《穿著十二單衣的惡魔》、《殺戮重生犬屋敷》、《大家早上好!》、《Daughters》、《犬鳴村》等。
《錯失母親》。
《さくら學院2011年度~FRIENDS~》、《ベリシュビッッ》、《さくら學院 2010年度 ~message~》、《立ちの日に》等。
2013年,獲第35屆橫濱電影節(jié)最佳新人獎-《出發(fā)的島歌十五之春》、《大家早上好!》。
2013年,獲第67屆日本每日電影獎最佳新人獎-《大家早上好!》。
2013年,獲第38屆日本報知電影獎最佳新人獎-《出發(fā)的島歌十五之春》、《大家早上好!》。
被稱為廣告美少女的三吉彩花在探案劇《熱海搜查官》中飾演關鍵性角色東云麻衣,而之所以起用三吉彩花主要是因為在試鏡時,她所表現出的那種不符合年齡的慵懶,以及說臺詞時那種冷冷的感覺,完全符合三木導演對于東云麻衣這個角色的要求。而三吉彩花也并沒有辜負導演的期望,在劇中的演出非常吸引人,而在之后的劇情中三吉彩花飾演的東云麻衣還將發(fā)揮出非常重要的作用(大江達樹評)。
暫不說演技實力,日本的90后女演員在素質上的確是越來越高,95后女優(yōu)三吉彩花便是極被人看好的一位,漂亮精致的臉蛋,白皙亮眼的皮膚,1米7的身高配以亮眼的大長腿,三吉彩花絕對令人一眼難忘(金羊網評)。