早年經曆
1996年10月，4歲時以本名“八武崎碧”出道，隸屬Central Group，在特攝電視劇《假面騎士faiz》中飾演幼年女主。
1999年至2002年出演富士電視台的綜藝節目《果然如此！！秋刀魚大師》《真是厲害！！秋刀魚大師》。
演藝經曆
配音經曆
2003年，小學5年級時以《奇諾之旅》的櫻的角色開始了聲優的工作，以此為契機喜歡上聲優職業。随後作為聲優的活動大量增多，而作為演員的活動暫停，雖然名義上仍是演員但事實上已成為全職聲優。2003年至2006年期間均是以“八武崎碧”名義為主。2006年底，離開Central Group。
2007年8月，高中入學後正式加入Breath，改用藝名“悠木碧”。
2008年8月，移籍到Pro Fit。并在《紅》中以九鳳院紫的角色第一次擔任女主角聲優。
2009至2010年，随着《喵丸偵探基魯敏》的禦子神莉可、《夢色蛋糕師》的天野莓、《吸血鬼同盟》的米娜·柴佩西等角色的擔任提高了作為聲優的知名度。擁有明亮的中高音，擅長演任性少女和低燃少女，但仍可以演優等生、大小姐以至無口女等角色。
2011年10月，因《魔法少女小圓》中擔當女主角鹿目圓的出色表現，在“Newtype×マチ★アソビ アニメアワード（新型マチ★アソビ動畫大賽）2011”獲得聲優主演女演員獎。
2012年3月2日，獲得第6回聲優獎主演女聲優賞，以19歲的年齡成為獲得該獎項曆代最年少的聲優。2012年，在體育日刊的第一回動漫日刊大獎賽中獲得MIP女性聲優賞。
音樂經曆
2011年12月下旬，flying DOG宣布，悠木碧簽約成為旗下歌手。
2012年3月28日，以個人名義發售首張迷你專輯《プティパ》。
2013年3月21日，宣布與聲優竹達彩奈組成組合「petit milady」（プチミレディ），于5月15日環球音樂發行的該組合首張單曲《鏡のデュアル・イズム/100%サイダーガール》作為契機出道。2013年8月25日，以「petit milady」的名義第一次參加“Animelo Summer Live 2013-FLAG NINE-”。2013年11月24日，在“ANIMAX MUSIX 2013”上以個人名義出演。
2014年1月29日，以個人名義發售首張單曲《ビジュメニア》。2014年4月30日，發售第二張單曲《クピドゥレビュー》。
