被认为具有典型日本知性美的女演员。1964年参加NHK新人选拔合格，在电视剧《幸福考试》中出道。并于1965年出演《孤独的赌注》进军电影界，包括《纲走番外地》系列、《狱门岛》、《居酒屋兆治》等影片都是其代表作，大原凭借沙哑的嗓音以及纯熟的演技，一举成为日本昭和年代(1926年至1989年)最具代表性的女演员之一。 1973年大原丽子与演员渡濑恒彦结婚，1978年离婚；1980年与歌手森进一再婚，1984年离婚。1999年，她因手脚神经麻痹步行困难，为了治病暂时停止了演艺活动，2009年病逝。