* 2003年1月 - ドラマ『いつもふたりで』でテレビ初出演するが、出演シーンは最終回のエンディングのほんの数秒のみ。
* 2003年7月 - 映画『COSMIC RESCUE』のヒロイン役オーディションに合格し、同作で映画デビュー。
* 2003年10月 - ドラマ『ケータイ刑事 銭形舞』でテレビドラマ初主演。
* 2004年2月 - 映画『渋谷怪談2』で映画初主演。
* 2004年3月 - レミオロメンの3rdシングル「3月9日」のプロモーションビデオに出演。
* 2005年3月 - 公式ファンクラブ「ほりきたコレクション」発足。活動開始。
* 2005年6月 - ドラマ『電車男』では、主人公の妹役を演じる。
* 2005年10月 - 『野ブタ。をプロデュース』がヒットし、一躍、名を広める。
* 2006年4月 - 『クロサギ』吉川氷柱役でヒロインを演じる。
* 2006年10月 - 『鉄板少女アカネ!!』で、地上波のテレビドラマ初主演。
* 2008年10月 - 『イノセント・ラヴ』で月9のヒロインに抜擢される。同年、大ヒットした大河ドラマ「篤姫」で和宮として出演する。

* 2006年1月 - 第46回 ザテレビジョン ドラマアカデミー賞 助演女優賞（『野ブタ。をプロデュース』）
* 2006年2月 - 2006年エランドール賞新人賞（『ALWAYS 三丁目の夕日』『逆境ナイン』『HINOKIO』『深紅』『電車男』『野ブタ。をプロデュース』）
* 2006年2月 - 第10回（2005年度）日本インターネット映画大賞新人賞（『ALWAYS 三丁目の夕日』『逆境ナイン』『HINOKIO』『深紅』）
* 2006年2月 - TV LIFE 第15回 年間ドラマ大賞 2005 助演女優賞（『野ブタ。をプロデュース』）
* 2006年3月 - 第29回日本アカデミー賞新人俳優賞（『ALWAYS 三丁目の夕日』）
* 2006年3月 - 第43回（平成17年度）ゴールデン・アロー賞新人賞
* 2006年3月 - TVnavi ドラマ・オブ・ザ・イヤー 2005 最優秀新人賞（『野ブタ。をプロデュース』）
* 2006年3月 - 第48回 ブルーリボン賞助演女優賞ノミネート（『ALWAYS 三丁目の夕日』『逆境ナイン』『HINOKIO』）
* 2006年8月 - 第49回 ザテレビジョン ドラマアカデミー賞 助演女優賞（『クロサギ』）
* 2006年10月 - MTV STUDENT VOICE AWARDS 2006 最優秀ティーン女優賞
* 2007年9月 - 第4回ザ・ビューティー・ウィーク・アワードショートヘア部門受賞
* 2007年10月 - 第54回 ザテレビジョン ドラマアカデミー賞 主演女優賞（『花ざかりの君たちへ～イケメン♂パラダイス～』）
* 2007年11月 - VOGUE NIPPON Women of the Year 2007
* 2008年1月 - 第19回日本ジュエリーベストドレッサー賞10代部門受賞
* 2008年2月 - TV LIFE 第17回 年間ドラマ大賞 2007 主演女優賞（『花ざかりの君たちへ～イケメン♂パラダイス～』）
* 2008年2月 - 第31回日本アカデミー賞優秀助演女優賞受賞（『ALWAYS 続・三丁目の夕日』）
* 2008年4月 - 第11回 日刊スポーツ ドラマグランプリ 主演女優賞（『花ざかりの君たちへ～イケメン♂パラダイス～』）
* 2008年5月 - 第5回 COTTON USAアワード Miss COTTON USA ノミネート

スポーツマンという父の影響もあり、幼少時より数々のスポーツに取り組んでおり、基本的にアウトドア派。現在もジムへ通っている。しかし朝は弱く、起きられないとのこと。海外での仕事を終え帰宅しソファで3日間眠り続けたことがある。歩きながら寝たこともある。趣味は読書で、江國香織や恩田陸、アレックス・シアラーなどを愛読。漫画はさほど読まないが2007年4月から2007年6月まで出演していた『生徒諸君!』は好きとの事。
浴衣や着物が好きで、着付けも自分でできる。絵を描くことは苦手。爬虫類は平気であり、イグアナの頭を撫でるくらいかわいがる。仲の良い芸能人は同じ事務所の所属で同い年の黒木メイサ。後述のテレビドラマ『男装の麗人～川島芳子の生涯～』、『チャンス!～彼女が成功した理由～』や写真集『missmatch』でそれぞれ共演も実現している。

* ディビジョン1 ステージ8『放課後。』（2004年、フジテレビ） - 主演・道田真由子 役
* 電車男（2005年、フジテレビ） - 山田葵 役
* 野ブタ。をプロデュース（2005年、日本テレビ） - 小谷信子（野ブタ） 役
* クロサギ（2006年、TBS） - 吉川氷柱 役
* 鉄板少女アカネ!!（2006年、TBS） - 主演・神楽アカネ 役
* 生徒諸君!（2007年、テレビ朝日） - 樹村珠里亜 役
* 花ざかりの君たちへ～イケメン♂パラダイス～（2007年、フジテレビ） - 主演・芦屋瑞稀 役
* 篤姫（2008年、NHK） - 和宮 役
* イノセント・ラヴ（2008年、フジテレビ） - 主演・秋山佳音 役
* アタシんちの男子（2009年、フジテレビ） - 主演・峯田千里 役
* 特上カバチ!!（2010年、TBS） - 主演・住吉美寿々 役
単発・ゲスト出演
* 金曜エンタテイメント「買物代行人 桃子の冒険」（2003年、フジテレビ） - 浜野志穂 役
* 恋する日曜日（ファーストシリーズ） 「電車」（2003年、BS-i） - 主演・千佳子 役
* 動物のお医者さん 第3話（2003年、テレビ朝日） - 安西珠子 役
* ほんとにあった怖い話「本が招く幽霊」（2004年、フジテレビ） - 主演・田村由加 役
* 異議あり!女弁護士大岡法江 第6話「ストーカー犯罪」（2004年、テレビ朝日） - 筆坂彩 役
* 68FILMS東京少女 第9話「原っぱ」（2004年、BS-i・BSフジ） - 主演・晶 役
* 春のスペシャルドラマ「女達の罪と罰」（2004年、フジテレビ） - 中山歩実 役
* 怪談新耳袋（第3シリーズ）「幽霊屋敷と呼ばれる家」（2004年、BS-i） - 主演・稲嶺美鈴 役
* 土曜ワイド劇場「明智小五郎VS金田一耕助」（2005年、テレビ朝日） - 三枝真理奈 役
* 翼の折れた天使たち 第二夜 「ライブチャット」 （2006年、フジテレビ） - 主演・優奈 役
* エル・ポポラッチがゆく!!season2（2006年、NHK） - 謎の少女 役
* ほんとにあった怖い話 夏の特別編2006「6番の部屋」（2006年、フジテレビ） - 主演・久保有紗 役
* 電車男DELUXE 最後の聖戦（2006年、フジテレビ） - 山田葵 役
* 出るトコ出ましょ!（2007年、フジテレビ） - 主演・亀井静 役
* 恋のから騒ぎドラマスペシャル「ナマイキな女」（2007年、日本テレビ）
* ガリレオ 第六章「夢想る」（2007年、フジテレビ） - 森崎礼美 役
* 日本テレビ開局55周年記念ドラマ「東京大空襲」（2008年、日本テレビ） - 主演・桜木晴子 役（藤原竜也とW主演）
* 花ざかりの君たちへ～イケメン♂パラダイス～ 卒業式&7と1/2（ななとにぶんのいち）話スペシャル（2008年、フジテレビ） - 主演・芦屋瑞稀 役
*男装の麗人～川島芳子の生涯～（2008年、テレビ朝日） - 李香蘭 役
*NTTdocomoドラマスペシャルチャンス!～彼女が成功した理由～（2009年、フジテレビ）- 主演・河村珠希 役
*フジテレビ開局50周年記念3夜連続スペシャルドラマわが家の歴史（2010年、フジテレビ） - 八女波子 役
映画
* COSMIC RESCUE（2003年、佐藤信介監督） - 望月綾 役
* Seventh Anniversary（2003年、行定勲監督） - 夏生 役
* マナームービー 携帯臨死劇場『檻』（2004年、携帯ムービー） - 主演
* ウイニング・パス（2004年、中田新一監督） - 小林舞 役
* 渋谷怪談（2004年、堀江慶監督） - 久保綾乃 役
* 渋谷怪談2（2004年、堀江慶監督） - 主演・久保綾乃 役
* 世界の中心で、愛をさけぶ（2004年、行定勲監督） - 写真のみの出演
* 母の居る場所 ～台風一過～（2004年、秋原正俊監督） - さゆり 役
* HIRAKATA（2004年、杉山嘉一監督） - 朝川ユイ 役
* 怪談新耳袋劇場版 視線（2004年、豊島圭介監督） - 主演・滝沢由加里 役
* Jホラーシアター 予言（2004年、鶴田法男監督） - 若窪沙百合 役
* 学校の階段 ～秋 文化祭編～（2005年） - 主演・カコ 役
* 逆境ナイン（2005年、羽住英一郎監督） - 月田明子 役（ヒロイン）
* HINOKIO（2005年、秋山貴彦監督） - 昭島江里子 役
* 深紅（2005年、月野木隆監督） - 秋葉奏子（少女時代） 役
* ALWAYS 三丁目の夕日（2005年、山崎貴監督） - 星野六子 役
* ケータイ刑事 THE MOVIE バベルの塔の秘密～銭形姉妹への挑戦状（2006年、佐々木浩久監督） - 主演・銭形舞 役（友情出演）
* 春の居場所（2006年、秋原正俊監督） - 主演・柏尾芽衣子（高校時代） 役
* トリック劇場版2（2006年、堤幸彦監督） - 西田美沙子 役
* 着信アリFinal（2006年、麻生学監督） - 主演・松田明日香 役
* アルゼンチンババア（2007年） - 主演・涌井みつこ 役（役所広司、鈴木京香とトリプル主演）
* 恋する日曜日 私。恋した（2007年、廣木隆一監督） - 主演・二ノ宮なぎさ 役
* ALWAYS 続・三丁目の夕日（2007年、山崎貴監督） - 星野六子 役
* 東京少年（2008年、平野俊一監督） - 主演・みなと&ナイト 役（二重人格役）
* 映画 クロサギ（2008年、石井康晴監督） - 吉川氷柱 役
* ドラえもん のび太と緑の巨人伝（2008年） - リーレ（声） 役
* ナットのスペースアドベンチャー3D（2009年）- 主役・ナット（声） 役
* 誰かが私にキスをした（2009年）- 主演
* レイトン教授と永遠の歌姫（2009年）- ルーク少年（声） 役
* 大奥（2010年、金子文紀監督）- お信役
* 白夜行（2011年）- 主演・唐沢雪穂役
舞台
* ジャンヌ・ダルク（2010年、白井晃演出、東京赤坂ＡＣＴシアター）- 主演・ジャンヌ・ダルク役
ドキュメンタリー
* その先の日本を見に。～少女と鉄道・一筆書きの夏～（フジテレビ NONFIX 2004年7月9日放送）
* その先の私を見に。～少女と鉄道・2005年春～（フジテレビ NONFIX 2005年5月18日放送）
* 堀北真希10代最後の大冒険! ヨーロッパ3カ国 自転車200キロの旅（フジテレビ 2007年12月8日放送）
* 堀北真希と南海ひょうたん島10人の子供たち～ここは僕らのイケてるパラダイス!～（2008年10月10日、フジテレビ）
CM等
* NTTドコモ四国（2003年）
* 任天堂 ゲームボーイアドバンス ファイアーエムブレム～烈火の剣～（2003年）
* エフティ資生堂（2003年 - ）
* 富士フイルム フジカラーデジカメプリント（2004年 - ）
* 全国防犯協会連合会 薬物乱用防止キャンペーンポスター（2004年5月 - ）
* 日清紡 コットンフィール（2004年 - ）
* ロッテ エアーズ（2005年 - ）
* 家庭教師のトライ トライ@HOME（2005年 - ）
* 国土交通省都市緑化月間ポスター（2005年）
* ロッテ ガーナミルクチョコレート（2006年 - ）
* サントリー なっちゃん（2006年 - ）
* ロッテ アイスdeヨーグルト（2006年 - ） - 北海道・中部・近畿地区限定（2007年から関東、広島などでも放映）
* 国土交通省 自賠責保険ポスター（2006年）
* 中央労働災害防止協会 全国労働衛生週間ポスター（2006年）
* 資生堂 SEA BREEZE（2007年 - ）
* ハウス食品 冷しゃぶドレッシング、カレー（2007年）
* 三井住友海上グループ（2007年 - ）
* コナカ（2007年 - ）
* ロッテ ぎゅぎゅっと（2008年-）
* NTTドコモ ドコモのあなたに、Answerを。「docomo STYLE series」（2008年）
* 本田技研工業 ステップワゴン100万台記念（2008年）
* 情報処理技術者試験 ITパスポート試験 広告（2008年）
* サントリー ほろよいチューハイ（2009年）
* 資生堂 TSUBAKI (2009年)
* NTTドコモ「ひとりと、ひとつ。walk with you」（2010年） 木村カエラと競演
ラジオ
* SCHOOL OF LOCK! ～GIRLS LOCKS!～（2005年10月 - 2009年5月 毎月第2週月 - 木曜日22:15 - 22:28、5月にて放送終了。TOKYO-FM）
PV
* レミオロメン「3月9日」（2004年）
* Janne Da Arc「振り向けば…」（2006年）
* BUMP OF CHICKEN「涙のふるさと」（2006年）
* GOING UNDER GROUND「初恋」（2008年）
ゲーム
* レイトン教授シリーズ - ルーク少年役（声）
** レイトン教授と不思議な町（2007年2月15日発売）
** レイトン教授と悪魔の箱（2007年11月29日発売）
** レイトン教授と最後の時間旅行（2008年11月27日発売）
** レイトン教授と魔神の笛 （2009年11月26日発売）
DVD
* メイキング オブ COSMIC RESCUE（2003年、ジェネオンエンタテインメント） - 映画メイキングDVD
* NONFIX その先の日本を見に。（ポニーキャニオン）
** ～少女と鉄道～（2004年） - ドキュメンタリー NONFIX #425の再構成
** ～少女と鉄道 九州篇～（2005年） - ドキュメンタリー NONFIX #464の再構成
* HINOKIO INTER GALACTICA LOVE～ロボット越しのラブストーリー～ - 映画メイキングDVD
* 堀北真希 BIG COMIC SPIRITS SPECIAL EDITION MAKI HORIKITA -ひこうきぐも-（2005年、小学館） - コンビニのみでの発売（2006年3月1日、一般発売 www.liverp.co.jp/modules/tinyd10/index.php?id=42）
* ALWAYS 三丁目の夕日 夕日町のひみつ（2005年、バップ） - 映画メイキングDVD
* 堀北真希 カステラ DVD（2006年、ワニブックス）
* 堀北真希×黒木メイサ short film きみのゆびさき（2006年） - コンビニのみでの発売

* Castella～カステラ（2006年、ワニブックス）ISBN 4-8470-2928-3
* 堀北真希 & 黒木メイサ写真集 missmatch（2006年、小学館）ISBN 4-09-363705-9
* S（2008年、マガジンハウス）ISBN 978-4-8387-1915-0
カレンダー
* 堀北真希2004年度カレンダー（2003年、TRY-X（ハゴロモ））ISBN 4-7774-0085-9
* 堀北真希2005年度カレンダー（2004年、TRY-X（ハゴロモ））ISBN 4-7774-1054-4
* 堀北真希スクールカレンダーBOOK 2005.4 - 2006.3（2005年、角川書店）ISBN 4-04-894460-6
* 堀北真希2006年度カレンダー（2005年、TRY-X（ハゴロモ））ISBN 4-7774-2044-2
* 堀北真希2007年カレンダー（2006年、TRY-X（ハゴロモ））ASIN B000HXDY12
* 堀北真希2008年カレンダー（2007年、TRY-X（ハゴロモ））ASIN B000VRWNNO
フォトエッセイ
* コトノハ、きらり。（2006年、玄光社）ISBN 4-7683-0235-1
シネマビジュアルブック
* 堀北真希in恋する日曜日 私。恋した（2007年、学習研究社）ISBN 4-05-403359-8