2006年8月、集英社の女性ファッション雑誌『PINKY』の『第2回プリンセスPINKYオーディション』で、応募4,290人の中から[10]グランプリを受賞[11]。集英社発行の雑誌において、読者層が大きく異なるグラビアアイドル系のコンテスト（読者層が若年男性）とファッションモデル系のコンテスト（読者層が若年女性）の双方でグランプリを獲得したのは史上初であり、芸能事務所十数社から獲得の申し出があった。

そのため集英社が各事務所との面接を段取り、『ヤングジャンプ』愛読者だった当時のマネージャーの熱意を感じてトップコート所属となる。事務所所属を機にショップ店員を退職して上京。

2007年1月、集英社の少女漫画雑誌『マーガレット』に佐々木のシンデレラ・ストーリーを漫画化した『ガールフロムアキタトゥートキオ!!』（中田ミノル画）が掲載された。同年より集英社の「金のティアラ大賞」応援キャラクターとしても活動[注 1]。その一方で、『PINKY』の専属モデルとしても活動し、同年5月発行の同誌7月号で鈴木えみとともに初の表紙を飾った。5月7日にはブログを開始[13]。11月21日発売のAqua Timezのアルバム『ダレカの地上絵』収録曲「B with U」のミュージック・ビデオにも出演した。

2008年1月5日に秋田テレビ『とことん生チュー2008ch』[14]、1月7日にNHK総合東北地方ブロックネットの新春インタビューコーナー[注 2]、3月8日に秋田放送『いいオンナ!! 美人育成プロジェクト』（同郷の鳥居みゆきと共演）で、地元のテレビに出演。また、集英社『週刊プレイボーイ』で秋田弁を話すナマドルとして紹介された[注 3]。同年3月24日より、WOWOW『Discover! UEFA EURO 2008』で衛星放送で全国放送デビュー。同年4月4日からTOKYO MX『ガリンペイロeX』にも半年間出演し、同年5月21日にはフジテレビ『爆笑レッドカーペット』で全国ネットの地上波番組デビューした。

テレビ番組でのタレント活動と並行して、2008年1月発行の『PINKY』3月号では初めて単独表紙を飾り、同年2月4日から日本コカ・コーラ「爽健美茶」のCMに杏、すみれ、VANESSAと共演して全国版CMデビュー[16]。同年9月6日には東京ガールズコレクション2008 A/Wに出演するなどファッションモデルとしてのキャリアを重ねた。また、1st写真集『Nozomi』、1stDVD『nozomi』を発売、グラビアアイドルとしての活動も続けた。2008年11月1日公開の映画『ハンサム★スーツ』で女優デビュー。2009年1月13日から放送された日本テレビの火曜ドラマ『神の雫』で連続ドラマ初出演を果たした。また2009年1月14日から、日本テレビ『レコ☆Hits!』で木下優樹菜とともに初めて司会を担当した。

2009年、ロッテの新商品ガム「Fit's」のCMに出演[17]、パパイヤ鈴木による独特な振付で踊る姿が話題になり、その振付を真似た動画をYouTubeに投稿し再生回数を競う「Fit's ダンスコンテスト」が開催されるまでに至った[18]。同年4月22日発売のティニーシャ・ケリーのファースト・アルバム『クロニクル・オブ・TK』では、佐々木からのラブコールによって、ティニーシャとアートワークの共同制作を行なった。7月21日 - 8月20日に実施された日本雑誌協会「雑誌愛読月間」ではイメージキャラクター[注 4]を務め、計300誌に露出した[19]。11月7日公開の映画『天使の恋』では初主演を果たす[20]。

2010年、『PINKY』の休刊に伴い雑誌『non-no』のレギュラーモデルとなる[21]。4月28日、自身のブランド「Cotton Cloud」をオンラインショップでオープン、長年の夢を実現した。7月21日には自身が出演する「Fit's」のCMのBGM「狼少年ケンのテーマ」のメロディを用いた「噛むとフニャン feat.Astro」で歌手としてメジャー・デビュー[22]。10月4日から、フジテレビ『森田一義アワー 笑っていいとも!』に木曜レギュラーとして出演を開始。

2010年11月25日、秋田県が新設した秋田をPRする「あきた美の国大使」に、加藤夏希（同県由利本荘市出身）とともに委嘱されることが発表された[23]。発表に際して秋田県知事佐竹敬久は二人を「スーパー秋田美人」と称した[24]。

2015年10月から上演の『ブロッケンの妖怪』で舞台デビューする[25]。
私生活2017年の佐々木希

共通の友人を介して知り合い、2015年4月より熱愛が報じられていたお笑いコンビ・アンジャッシュの渡部建と[26][27]、2017年4月11日に婚姻届を提出して結婚[28]。4月9日に所属事務所を通じて連名のFAXにより結婚を報告し[5]、同日放送の『行列のできる法律相談所』（日本テレビ）で渡部が自らの口で結婚を発表、佐々木自身も電話出演した[29]。4月11日には、渡部が自身が火曜日レギュラーを務める『ヒルナンデス!』（日本テレビ）内で同日朝に婚姻届を都内の区役所に提出したことを生報告した[30][31]。

2017年10月8日に明治記念館で挙式・披露宴を行い[32]、同月に新婚旅行でタヒチを訪れた[33]。

2018年2月28日に第1子妊娠を自身のInstagramで報告[34]、主演ドラマ『デイジー・ラック』（NHK）の撮影終了後に出産準備に入る[35]。