「成功の実がいくつも成るように」との願いを込めて成実と名付けられる。3歳からクラシックバレエを習い始める[2]。幼い頃からエンターテイメントの世界への憧れがあったが、初めから歌手になりたかったわけではなく、最初はバレリーナ、次にパレードで踊るお姉さん、そしてダンサーに憧れ、歌手になりたいと思ったのは最後のことだった[3]。憧れの歌手はジャネット・ジャクソンで、ジャネットのようになりたくて筋力トレーニングをしているという[4]。Auditionに合格。Childの『Survivor』などを歌った。中学3年生になる2003年(平成15年)を期として3月に上京し、『Believe』の発表をもって4月に歌手としてデビュー。『機動戦士ガンダムSEED』の第3クールのオープニングテーマとして起用された[5]。7月に『Realize』を発表。この楽曲も『機動戦士ガンダムSEED』の第4クールのオープニングテーマとなり、オリコン初登場第3位を記録。夏には東京・大阪・福岡でフリーライブを行い、年末には『機動戦士ガンダムSEED』のイベントコンサートに出演し、2回の公演で計2万人を超えるオーディエンスたちの前で熱唱する。2004年3月に発表された第18回日本ゴールドディスク大賞でニュー・アーティスト・オブ・ザ・イヤーを受賞。4月には北九州スペースワールドでデビュー1周年ライヴ、ニッポン放送で「玉置成実ヒット・エンドスマイル」スタート。"Greeting"」を行い、夏には東京・新潟・神戸を含む全国7ヶ所で追加公演を行う(福岡公演は台風のため中止となった)。5月にはイベント、ボイス・ダンスレッスン、新曲プロモの撮影で渡米。8月21日にはニッポン放送のライブイベント『そんなのありーな!?2004SUMMER』に出演。DESTINY』の第1クールのエンディングテーマになり、オリコンランキングで、自己最高記録の第2位を記録した。NHKのアニメ、「アガサ・クリスティーの名探偵ポワロとマープル」にゲスト声優として出演。2005年1月26日に自身初のアーティストブック『TN』を発売、これを携えて初の握手会イベントを開く。1月27日に発売されたプレイステーション2専用ソフト「ラジアータストーリーズ」のテーマソングに、7thシングル『Fortune』が起用。謎の歌姫『ナミ・タマキ』として声優も担当した。Progress』を発表、オリコンランキングでシングル・アルバムを通じて自身初の首位を獲得する。Zeppで開催され、その模様を収録した自身初のライブビデオが発売された。Wild』を小室哲哉プロデュースでカヴァーした。Sunrize』を発表。春の高校バレー全国大会のイメージソングに起用された。5月3日にシングル『Result』を発表。砕かれた世界』のエンディングテーマに起用され、ガンダムシリーズでソロアーティストとしては過去最多の4度目の主題歌を歌うこととなった[6]。7月には映画『ラブ★コン』に出演し女優としてもデビュー、9月にはブロードウェイミュージカル『スウィート・チャリティ』で初舞台にして主演を務めた。7月12日に3枚目となるアルバム『Speciality』を発表。Progress』に次ぎ首位を獲得する。『Speciality』でデイリーランキングでは一度も1位にならないで週間首位という珍しい現象が起こった。11月29日に初のシングルベストアルバム『Graduation〜Singles〜』をリリース。2007年の3月で高校を卒業することについての記念の意味が込められていた。Graduation”』を4箇所で行う。後にライブの模様を収録したDVDをリリース。SEASON』と3冊目となるアーティストブックを同時発売。4月からアニメ「D.Gray-man」のオープニングテーマとして起用されていた『Brightdown』を8月29日に発売。自身2度目となるミュージカル「ハイスクール・ミュージカル」にも出演。ソフトバンクとコラボレーションして玉置成実モデルの携帯電話も発売された。Ballades』を発売した。12月にはモバゲータウンにてブログも開設した。東京と大阪でデビュー5周年記念ライブを行う。ライブに先駆けて公式サイトでは歌って欲しい曲のリクエストを受け付けていた。2009年レコード会社をユニバーサルJに移籍。2月からアメーバブログにてオフィシャルブログを開設。テレビアニメ『ヤッターマン』の5代目エンディングテーマに起用される。6月3日から『願い星』を初のデジタルシングルとして配信開始。7月29日、ダリヤ「Palty」CMソングの17thシングル『Friends!』を発売。『願い星』がファンの声により、初回限定盤Aに収録された。10月14日、18thシングル『もしも願いが...』発売。2010年2月17日、一週間後にリリースを控えた5thアルバム『STEP』の先行シングル(通算19枚目)『思い出になるの?』をnami名義で発売。Live"STEP"」を新宿FACEにて開催。7月1日、東京・新木場スタジオコーストにて、開催された総合エンターテイメント・ダンスイベント『プレシャスランド』にスペシャルゲストとして参加。ダンススキルの高さも見せつけた。超新星)』をリリース。2月23日、自身6枚目となるアルバム『Ready』をリリース。同年暮れ、インペリアルレコードに移籍。