Haruka Ayase nació en 1985 en Hiroshima, Japón. En 2002 empezó a trabajar en populares series y telefilms, pero no fue reconocida internacionalmente hasta 2008 con la película Cyborg She: Cyborg Girl, de Jae-young Kwak. Ese mismo año protagonizó Ichi, de Fumihiko Sori. La Academia de Cine de Japón la nominó al Premio a la Mejor Actriz en 2009 por Oppai barê, de Eiichirô Hasumi. En 2013 protagonizó la muy popular serie "Yae no Sakura" y la película Riaru: Kanzen naru kubinagaryû no hi, de Kiyoshi Kurosawa. En 2014 trabajó en Bannou kanteishi Q: Mona Riza no hitomi, de Shinsuke Sato.