3岁起就所属于子役Talent事务所（Carrot）并开始演艺活动，其后来转属于Carrot的大人Talent部门??Office高木）。
4岁起开始学习钢琴，斋藤恒芳、加藤丽子、岸森今日子先后做过她的老师。
8岁时被岩井俊二发现并在《情书》的OST中演奏钢琴，随后在《关于莉莉周的一切》、《花与爱丽丝》伴奏钢琴录制。
2004年，东京音乐大学附中毕业。
2005年春，被菅野洋子发现，担任动画《创圣大天使》片尾曲《オムナ マグニ》的演唱。
2005年4月9日，出演动画《翼·年代记》里女主角的小樱公主，正式以声优身份出道。
2005年8月，发售的个人首张单曲《アムリタ》（『剧场版翼·年代记鸟笼国的公主』片尾主题歌），正式以歌手身份出道，开始了真正意义上的音乐活动。
2006年12月6日，发售个人首张专辑《天球の音楽》。
2007年7月28日，与音乐组合树海一起在北京举办了歌迷见面会，会上弹唱了《シンフォニー》、《アムリタ》等歌曲。这也是牧野由依第一次到国外。
2007年10月，开始开展“牧野祭”单曲四月连发活动，连续发售了《スケッチブックを持ったまま》、《synchronicity》、《アムリとやっちゃおうよ！》、《スピラーレ》4张单曲。
2008年3月19日，东京音乐大学器乐专攻钢琴科毕业。
2008年3月26日，发售个人第二张专辑《マキノユイ。》。
2009年2月1日，由Sun Music出版移籍至新事务所BGB Company ，之前与flying DOG(Victor entertainment）的合约也随之到2009年结束。
2009年8月28日，在上海音乐学院参加“太鼓之达人 presents 音乐物语 in JAPAN 2009 SUMMER”活动。
2009年12月2日，在演唱会中公布自己签约至SONY旗下的Epic Records Japan。
2010年3月3日，发售移籍后首张单曲《ふわふわ??》，这首歌的PV是由牧野由依邀请岩井俊二导演亲自为她拍摄。
2011年9月30日，在中国香港举办“Music Junction 4th Diary ～Yui Makino & Ceui Live in Hong Kong”（良音汇演香港演唱会）。
2011年10月2、3日，在广州第五届穗港澳ACG动漫游戏展献唱。
2011年10月5日，在广州南方剧院举办“Music Junction 5th Diary ～Yui Makino & Ceui Live in Guangzhou”（良音汇演广州演唱会）。
2011年11月17、19～20日，以钢琴家的身份，分别在“岩井俊二电影音乐会”上海站、北京站的现场担任钢琴演奏。
2011年11月26日，与May'n一起出席“日本动漫节in上海” Anison LIVE。
2012年3月3日-4月8日，在东京、大阪、名古屋、福冈和札幌举办《ゆらり弾き语りの旅》弹唱巡演音乐会。
2012年5月1日，宣布从B.G.B Company移籍至Amuse