朝日新聞社の入社試験を通過し、英字雑誌「ディス・イズ・ジャパン」編集部に勤務する。1966年、取材のために面接会場を訪れたことがきっかけで、日本テレビ系列で放送されていた子供向け番組『ロンパールーム』の2代目お姉さんとしてタレントデビュー。「鏡よ鏡よ鏡さん、みんなに会わせてくださいな」というフレーズなどで視聴者に強烈な印象を残し、3代目以降のお姉さんの芸名もすべて「みどり」と名付けられたほどだった。その後、テレビの情報番組やバラエティ番組に進出し、女優としてもテレビドラマに多数出演する。『おくさまは18歳』の劇中でうつみ演ずる花咲ユメ子が発した「悔しいわ、悔しいわ、なんだかとっても悔しいわ」という台詞は流行語にもなった。『紐育マサオ』などの小説や『うつみ宮土理のカチンカチン体操』などのハウツー本を執筆するなど、文筆家としても活動している。1978年、当時『シャボン玉こんにちは』のコンビ司会をしていた愛川欽也と結婚。2005年、「いい夫婦の日」(毎年11月22日)にちなんで著名人の夫婦が選ばれる「パートナー・オブ・ザ・イヤー」(1999年開始)に、愛川・うつみ夫妻が選出される。決定に際し、夫・愛川のどこが好きなのかと訊ねられたうつみは「仕事がすごく好きなところ、食べるときの表情が実に嬉しそうなところが好き」と回答した。2007年、愛川が当時28歳だった女性との不倫を報じられたが、うつみは「カッコいいじゃん」と一蹴、愛川を擁護した。学校の授業を受講する以外にも現地の家庭教師をつけ、日々勉強に勤しんだ。インタビューでは「歴史的に見れば、日本人はもっと日韓の歴史的関係や韓国そのものについて知らなければならない」とコメントしている。小野寺五典らを批判した。これによりうつみのブログが炎上し、小野寺は「これは私たち政治家全員に向けられた言葉だと思います」とコメントした。2012年、東日本大震災で親を亡くした子供たちの進学支援に役立てるため、親友であるシンガーソングライターの加藤登紀子とともにCD『青いこいのぼりと白いカーネーション』を制作する。2014年に愛川が末期の肺がんと診断された際、愛川の意志を尊重し、病気の事実を徹底して伏せ続けた。重篤期になってからは、自宅療養の体制で愛川をつきっきりで看病した。2015年4月に愛川が亡くなると、ショックの大きさから芸能活動を休止する。同年7月、所属事務所のプロデューサーを務めていた義妹(弟の妻)が交通事故死した。悲しみの連続から活動再開は白紙となったものの、2016年8月より仕事に復帰している。1997年10月5日、文化放送)知ってる?24時。※愛川欽也とのデュエット。※イルカ・山田パンダ・沢田聖子とのデュエット。