1986年1月19日 三重県生まれ。

3歳より芸能活動、4歳よりピアノを始める。
8歳の時、岩井俊二監督作品「LOVE LETTER」でピアノを演奏。
以後「リリイ・シュシュのすべて」、「花とアリス」においてもピアノ演奏を担当した。
2005年、テレビアニメーション「創聖のアクエリオン」のEDテーマ「オムナ　マグニ」（菅野よう子プロデュース）を歌唱。独特な歌声で話題を呼んだ。
また、NHK教育テレビアニメーション「ツバサ・クロニクル」のヒロイン・サクラ役で声優デビューし、
活動を広げる。
同年、劇場版「ツバサ・クロニクル～鳥カゴの国の姫君～」の主題歌「アムリタ」をリリースし、シンガーとしての活動を本格的に始動。またテレビ東京系列アニメーション「ARIA The ANIMATION」OPテーマ「ウンディーネ」を始め、「ARIA」シリーズ他、数々の作品で主題歌、挿入歌を担当。
2006年、アルバム「天球の音楽」をリリース。
アニメーション出演作品「N・H・Kにようこそ」（中原岬役）「ころんちゃん」（ビェーバー/ボヤギ役）他。
2007年、日中文化交流事業イベントに日本代表として招聘され、北京で歌唱。
2008年、府中の森芸術劇場ウィーンホールにて、初の単独コンサート（全曲弾き語り）を行う。
同年、アルバム「マキノユイ。」をリリース。 東京音楽大学ピアノ科を卒業。
2009年、フランス・パリで開催された世界最大のジャパン・ポップカルチャーフェスティバル「JAPAN EXPO」に初の日本人声優として出演。牧野由依のライブステージには約3,000人が集まり好評を博した。以後ＮＹ、上海、シンガポール、ソウルなどでも公演を行う。
同年、スペースゼロにて初の舞台出演となるbpm主催「ハイカラ」ヒロイン佐伯智代役を好演。
2010年3月3日、エピックレコード移籍第一弾シングル「ふわふわ♪」リリース。
6月、国際交流基金の支援を受け、ローマとパリで計1,000人動員のコンサートを実施。
8月、日本青年館でのコンサートで1,200人の観客を湧かせ大成功を収める。
11月10日、デビュー5周年記念シングル「碧の香り」リリース。
12月にはキリスト品川教会グローリア・チャペルにて初の2daysコンサートを行い、大盛況となった。

様々なフィールドを飛び越え進化し続ける“ハイブリッド・アーティスト、牧野由依”。
今後も国内外での活躍が大いに期待される。