2002年、第27回ホリプロタレントスカウトキャラバン『ピュアガール2002』グランプリ受賞を経て本格的に女優活動を始めた。同オーデション参加以前にも、現在の所属芸能事務所であるホリプロ系列の俳優養成所であるホリプロ・インプルーブメント・アカデミーに所属（5期生）し、石神 国子（いしがみ くにこ）名義で映画『ホ・ギ・ラ・ラ』『船を降りたら彼女の島』へ出演しており、芸能活動の経験がある（公式には”石原さとみ名義”で初出演した『わたしのグランパ』をもってデビュー作品としている）。

以後『WATER BOYS2』（フジテレビ系）などの多数のドラマ、映画に出演し、知名度を上げていく。

　AbemaTVは、AbemaSPECIALチャンネルにて、『業界激震！？マジガチランキング！』を12月30日夜7時から夜10時にわたって生放送した。

「10代女子がガチでなりたい顔の女性有名人」。スタジオは満場一致で米映画サイト「TC　Candler 2016年版世界で最も美しい顔100人」で日本人最高の6位に輝いた石原さとみと予想。結果は、3位が「年齢より若く見えるし、いつも綺麗」などの理由で北川景子、2位が「どんな髪型でも似合う」「昔から相変わらずかわいいし、男女問わず人気」などの理由で新垣結衣、そして1位は「男子も女子も好きな顔」「唇がかわいい」などの理由から石原さとみとなった。

『石原さとみ』という名前は、“原石“を裏返した名字にプラスして、聡明で美しくありたいという意味で“聡美“というらしいです。

“原石”→逆にすると『石原』

“聡美”→平仮名読みで『さとみ』