1981年から牧阿佐美バレヱ団に参加。1987年『白鳥の湖』オデット・オディール役を務め、以降バレエ団の主要バレリーナとして活躍。同年全国舞踊コンクール第一部第一位、文部大臣奨励賞を受賞。1988年村松賞、1989年橘彰子賞受賞。
1991年、スタニスラフスキー＆ネミロビッチ・ダンチェンコ劇場（モスクワ）による招聘を機に、世界各地でゲストバレリーナとして客演。以降、レニングラード・バレエシアター、モスクワ音楽劇場、レニングラード国立バレエ、新国立劇場バレエなどにゲスト出演。
1996年には、映画『Shall we ダンス？』（周防正行監督）に主演し、日本アカデミー賞最優秀主演女優賞、キネマ旬報新人女優賞他数々の賞を受賞。1997年服部智恵子賞受賞。
1999年故ローラン・プティ氏により『若者と死』死神役に選ばれ、プティ氏から厚い信頼を受ける。これ以降プティ作品は最も得意なレパートリーとなり、その数は11作品に及ぶ。
2005年愛知県にて開催された万国博覧会にて公演をプロデュース・主演し、野外公演にて約2万5千人を動員。2006年『ソワレ Soiree de Dance Roland Petit』をプロデュース。パリ、上海、香港、台湾の他日本国内8都市にて上演。同年韓国国立バレエ団の招聘により、ソウル・アートセンターにて、マッツ・エック版『カルメン』に主演。2009年『Esprit～ローラン・プティの世界』をプロデュース。国内11都市14公演を行い、バレリーナとしての幕を閉じる。2010年「Vogue Japan Woman of the Year」受賞。

≪映画≫
『カツベン！』監督：周防正行（2019）
『月と雷』監督：安藤尋（2017）
『舞妓はレディ』監督：周防正行（2014）
『終の信託』主演　監督：周防正行（2012）★第36回日本アカデミー賞優秀女優賞／全国映連賞女優賞受賞
『グズコーブドリの伝記』声の出演　監督：杉井ギサブロー（2012）
『ダンシング・チャップリン』主演　監督：周防正行（2011）
『Shall we ダンス？』監督：周防正行（1996）★第20回日本アカデミー賞最優秀主演女優賞・新人俳優賞／第70回キネマ旬報ベストテン新人女優賞／第18回ヨコハマ映画祭最優秀新人賞／日本映画批評家大賞特別女優賞受賞

≪ドラマ≫
TBS『私の家政夫ナギサさん』（2020）
EX『やすらぎの刻』（2019）
ＴＢＳ『大恋愛～僕を忘れる君と』（2018）
ＣＸ『黒井戸殺し』（2018）
ＮＨＫBSプレミアム『定年女子』（2017）
EX『やすらぎの郷』（2017）
EX『ドクターX～外科医・大門未知子～』（2016）
TX『東京センチメンタル』第1話（2016）
TBS『アルジャーノンに花束を』（2015）
TBS月曜ゴールデン劇場『新 法廷荒らし猪狩文助～終いの棲家～』（2015）
TXドラマスペシャル『刑事』（2014）
TX『ラスト・ドクター』第9話・最終話（2014）
NHK『眠れる森の熟女』主演（2012）
CX『外交官・黒田康作』（2011）
TBS日曜劇場『新参者』（2010）
NHK大河ドラマ『龍馬伝』（2010）

≪舞台≫
ブロードウェイミュージカル『The PROM』演出：岸谷五朗　TBS赤坂ACTシアター他（2021）
『作者を探す六人の登場人物』演出：長塚圭史　KAAT神奈川芸術劇場中スタジオ（2017）
『グランドホテル』演出：トム・サザーランド　TBS赤坂ACTシアター他（2016）
二兎社『兄帰る』作・演出：永井愛　東京芸術劇場シアターウエスト他（2013）
『9時から5時まで』演出：西川信廣　銀河劇場他（2012）
『淋しいのはお前だけじゃない』演出：マキノノゾミ　TBS赤坂ACTシアター（2011）
『ビリーバー』演出：鈴木勝秀　世田谷パブリックシアター（2010）
『ヘンリー六世』演出：蜷川幸雄　彩の国さいたま芸術劇場（2010）
『宮城野』主演　演出：鈴木勝秀　草月ホール他（2009）

≪CM≫
「三菱UFJ信託銀行」（2017）
花王「クリアクリーン プレミアム美白ハミガキ」（2017）

≪LIVE≫
『草刈民代 FIRST LIVE』COTTON CLUB（2019）
『草刈民代 FIRST LIVE in NAGOYA』名古屋ブルーノート（2019）

≪書籍≫
『舞うひと 草刈民代×古典芸能のトップランナー』（2017）
『草刈バレエメソッド』（2014・2010）
写真集『INTRINSIC』（2012）
写真集『BALLERINE』（2010）
『バレエ漬け』（2006）
『全身からだ革命』（2006）