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2004年，黑木明纱出演个人银幕处女作《大眼女》，从而进入演艺圈。
2005年，参演根据土田世纪原作漫画改编的都市剧情片《月光浪子》，她在片中饰演从小便患有先天性心脏病的美丽女孩杉山艾米。
2006年，与堀北真希、板尾创路等合作出演恐怖惊悚电影《鬼来电最终篇》；10月，参演爱情电影《只是爱着你》，她在片中饰演班级里有名的美人富山美雪。
2007年，参演悬疑特别剧《白虎队》；随后，参演爱情伦理剧《敬启，父亲大人》，她在剧中饰演美丽的见习糕点师唐泽直美；8月，黑木明纱为科幻CG动画《2077日本锁国》中的女战士维克希尔配音；10月，参演动作片《热血高校》，她在片中饰演酒吧里的歌手逢泽瑠加。
2008年，与龟梨和也等合作出演励志喜剧《一磅的福音》，她在剧中饰演从小在修道院长大的孤儿安吉拉修女；6月21日，黑木明纱发行首支R&B类型的单曲《LikeThis》；10月，与中井贵一等合作出演家庭剧《风之花园》，她在剧中饰演在英国学习庭院设计的白鸟瑞。
2009年，黑木明纱受邀出席第33届“ERANDORUAward”（エランドール赏）的颁奖典礼，获得最被期待的年轻演员奖；3月，主演根据日本同名漫画改编的剧情电影《非常舞者》，她在剧中饰演中拥有舞蹈天赋的少女宫本昴；4月8日，黑木明纱发行首张个人音乐专辑《Hellcat》，专辑收录了由她参与制作的8首作品；7月，与草彅刚、山本裕典等合作出演现代剧《义侠护工》，她在剧中饰演同恶势力作斗争的四方木理子，她也凭借该剧获得了第59届日剧学院奖女配角奖；12月，主演科幻电影《武装女猎人》，她在片中饰演沙漠战场上的超强武装美女Grey。
2010年，参演喜剧片《矢岛美容室~追寻梦想内华达~》，她在片中饰演迈克尔的妹妹拉姿贝丽；同月，出演推理剧《新参者》，她在剧中饰演地方情报杂志的编辑部记者青山亚美；12月，出演科幻片《宇宙战舰大和号》，她在片中饰演新锐机宇宙虎号的王牌驾驶员森雪。
2011年，黑木明纱发行的单曲《WiredLife》，被选作为动漫《青之驱魔师》的主题曲；7月，与多部未华子、城田优等合作主演动作剧《纪戊～警视厅特殊犯搜查系》，她在剧中饰演第一个加入SAT的女性队员伊崎基子；6月，出演根据真保裕一所著同名小说改编的悬疑惊悚影片《安达卢西亚：女神的报复》，她在片中饰演维克多银行的职员新藤结花。
2012年，参演剧情电影《剧场版新参者：麒麟之翼》。
2014年，出演由小松隆志等执导的励志喜剧《黑社长》，她在剧中饰演个性强势爽快，想法务实的讲师秋山杏子；8月，参演冒险片《鲁邦三世：埃及艳后的项链》，她在片中饰演谜样一般的女人峰不二子；9月，主演穿越剧《时间螺旋》。
2015年，主演根据冈井崇同名医疗小说改编的悬疑剧《DESINERBABY-速水警官产假前的疑难案件-》，她在剧中饰演怀孕八个月的刑警速水悠里。
2016年，与新井浩文等合作主演家庭喜剧《拜启，民宿大人》，她在剧中饰演好胜且喜欢拳击的山下沙织。
2017年，参演青春动作电影《青禾男高》，在片中饰演擅长剑术的武士家女儿清子；9月，发行写真集《INCARNATION》，这是她时隔八年再度发行写真集；10月，参演朝日台深夜剧《成人高中》。
青禾男高2017-07-12饰演清子导演蒋卓原主演景甜、欧豪
鲁邦三世：埃及艳后的项链2013-10-03饰演峰不二子导演北村龙平主演小栗旬
剧场版新参者：麒麟之翼2012-01-28饰演青山亚美导演土井裕泰主演阿部宽、新垣结衣、沟端淳平
安达卢西亚：女神的报复2011-06-25饰演新藤结花导演西谷弘主演织田裕二、户田惠梨香
宇宙战舰大和号2010-12-01饰演森雪导演山崎贵主演木村拓哉
矢岛美容室~追寻梦想内华达~2010-04-29饰演Raspberry导演中岛信也主演石桥贵明、木梨宪武
最后的约定2010-01-09饰演新见有里子导演佐藤祐市主演岚
热血高校22009-12-19饰演相泽琉香导演三池崇史主演小栗旬、山田孝之
武装女猎人2009-12-19饰演Grey导演押井守主演菊地凛子、佐伯日菜子
非常舞者2009-03-20饰演宫本昴导演李志毅主演桃井薰、高雅罗、平冈祐太
热血高校2007-10-27饰演相泽琉香导演三池崇史主演小栗旬、山田孝之
2077日本锁国2007-08-18饰演维克希尔(配音)导演曾利文彦主演松雪泰子、谷原章介
大帝之剑2007-04-07饰演天草四郎(牡丹)导演堤幸彦主演阿部寛、长谷川京子
只是爱着你2006-10-28饰演富山美雪导演新城毅彦主演宫崎葵、玉木宏
鬼来电最终篇2006-06-24饰演草间艾米莉导演麻生学主演堀北真希
谁是加缪2006-01-14饰演Ray导演柳町光男主演柏原收史、前田爱
月光浪子2005-11-19饰演杉山艾米导演深作健太主演洼冢洋介、陈冠希
大眼女2004-10-05饰演吉住明日香导演木下高男主演MIMURA、原田泰造
成人高中2017-10饰演圆部真希导演瑠东东一郎主演三浦春马
拜启，民宿大人2016-10-25饰演山下沙织导演谷内田彰主演新井浩文
DESINERBABY-速水警官产假前的疑难案件-[29]2015-09-22饰演速水悠里导演岩本仁志、长沼诚主演渡部笃郎
恋爱中会有的事2015-06-24导演高野舞、洞功二、石井浩二主演户田惠梨香、佐佐木希、渊上泰史
时间螺旋2014饰演相沢奈月导演西村了、雨宫望、岩﨑麻利江主演GACKT、平冈佑太
黑社长2014饰演秋山杏子导演三宅喜重、白木启一郎、小松隆志主演泽村一树、国仲凉子
恶货2014饰演官宫园惠梨香导演権野元主演及川光博
八重之樱2013饰演中野竹子导演加藤拓主演绫濑遥、西岛秀俊、长谷川博己
义侠护工2012-11-17饰演四方木里子导演西谷弘主演草剪刚
纪戊～警视厅特殊犯搜查系2011饰演伊崎基子导演片山修、藤田明二、常广丈太主演多部未华子、城田优
请一定要幸福2011饰演柳泽春菜导演泽田鎌作、松山博昭主演香取慎吾、藤木直人
义侠护工特别篇2011饰演四方木理子导演西谷弘主演草剪刚
红手指2011饰演青山亚美导演土井裕泰主演阿部宽、沟端淳平
IRIS2010饰演崔圣熙(日语配音)导演金奎泰、杨允浩
新参者2010饰演青山亚美导演山室大辅、平野俊一、韩哲、石井康晴主演阿部宽、沟端淳平
义侠护工2009饰演四方木理子导演西谷弘、石川淳一、叶山浩树主演草剪刚
Chance!~她成功的理由~2009饰演玉置沙织导演小林和宏主演堀北真希、剧团一人、滨田岳
男装的丽人~川岛芳子的生涯~2008饰演川岛芳子导演藤田明二主演真矢美季、堀北真希、八木优希
风之花园2008饰演白鸟琉衣导演宫本理江子主演中井贵一、神木隆之介
紧闭的门扉2008饰演碓冰优佳导演村本天志主演中村俊介
2010-02第19届《TVLIFE》·2009年度电视剧大奖·女配角奖义侠护工（获奖）
2009-10-21第59届日剧学院奖·女配角奖义侠护工（获奖）
2009-05-10第17届桥田奖·新人奖（获奖）
2009-02-05第33届2009年éland'or奖·新人奖（获奖）
2007-03第44届金箭奖·新人奖（获奖）
2012-10-04第29届2012年度BestJeanist·一般选出部门（获奖）
2011-11-08第8届万年笔BestCoordinate奖·贩売员选出部门（获奖）
2011-10-05第28届2011年度BestJeanist·一般选出部门（获奖）
2011-01-26第22届日本最佳珠宝佩戴奖·20代部门（获奖）
2010-11-22第6届VOGUENIPPONWomenoftheYear2010（获奖）
2010-10-04第8届2010年度Clarino美腿大奖·20代部门（获奖）
2009-11-26第22届2009小学馆DIMETREND大奖·TRENDWOMANOFTHEYEAR（获奖）
2009-11-20第5届FuroftheYear（获奖）
2009-10-01第1届Forevermark大奖（获奖）
2009-07-05第8届2009年度Ms.Lily（获奖）
2009-06-01第52届FashionEditorsClubofJapan·特别奖（获奖）
2009-05-12第6届2009年度COTTONUSAAWARD（获奖）
2008-03-26第10届2008年度BVLGARIBrilliantDreamsAward（获奖）
黑木明纱将角色冷艳的感觉完美的给诠释了出来，而且在拍摄现场看到她时，觉得她就像个女汉子，行为和性格都比较像男孩子。（演员小栗旬评）
黑木明纱无论是漂亮的混血外形还是爆发力十足的舞姿，都令观众眼前一亮。黑木明纱凭借对角色内心充分的解读，将很多高难度的现代舞动作都完成得天衣无缝，使得拍摄的过程与表演，精彩而又流畅。黑木明纱冰美人的形象非常符合电影中的性感角色。（网易娱乐、新浪娱乐评）
黑木明纱在为科幻片《武装女猎人》配音时，将英文台词演绎的生动自如，令记者对她的印象颇深。（1905电影网评）
