幼少時は「のど自慢」荒らしとして知られ、1954年にポリドールより「ひばりの赤ちゃん」で歌手デビューを果たす。(SPレコード）みすず児童合唱団を経て、1957年、松竹音楽舞踊学校に入学。1960年、同校を首席で卒業し、松竹歌劇団（SKD）13期生として入団、若くして「逸材」と注目される[1]。同期に榊ひろみ（松竹女優）、加藤みどり（声優）らがいる。学校時代の実習出演を経て、同年、グランドレビュー「東京踊り」で初舞台を踏む。この年から、首席入団生にフィナーレの先頭を切って大階段を降りる栄誉が与えられ、バトンガールに扮した倍賞がその初代を勤めた。
映画デビュー1962年1963年山岡荘八著『徳川家康』の新聞広告。倍賞は「撮影待ちの時、レコーディングのあいまに、寸暇を惜しんで読んでいます」とコメントを寄せている（1963年）[5]。1965年

1961年、松竹映画にスカウトされ松竹歌劇団を退団し、『斑女』（中村登監督）で映画デビュー。1963年、山田洋次監督の映画『下町の太陽』に主演[1]して以降、山田作品に欠かせない庶民派女優となる。『下町の太陽』は映画・歌だけでなく、現在もそのフレーズ自体が倍賞の代名詞になっている。

1963年に『下町の太陽』で、第4回日本レコード大賞新人賞を受賞。NHK紅白歌合戦にも4年連続出場した（詳細は下記参照）。他のヒット曲に「さよならはダンスの後に」「おはなはん」「忘れな草をあなたに」（菅原洋一らとの競作）などがある。
山田作品の常連に

映画『男はつらいよ』シリーズでは渥美清演じる主人公車寅次郎の妹さくら役を演じ、人気を不動のものにした[1]。『遙かなる山の呼び声』で共演した吉岡秀隆とは現在でも親交が深く、北海道野付郡別海町の倍賞の別荘に遊びに来た際には、（吉岡に）マッサージを頼むほどの仲である。

映画『家族』をはじめ、『男はつらいよ』シリーズの合間を縫って山田が発表したオリジナル大作にも出演。特に『キネマの天地』までは全て主演かマドンナ役である。『男はつらいよ』シリーズ開始前の初期山田作品のほとんどでも倍賞が主演を務めており、延べ60本以上の作品に渡って、海外にも類を見ないほどの緊密かつ長期の監督・主演（または準主演）女優コンビを維持した（それでいて私的な交際の噂が立ったことは一度もない）。逆に他監督作品への出演は非常に少なく、悪女役への意欲も口にしていたものの映画では実現していない。松竹歌劇団出身ということもあり、コンサートなどでは思い切ったモダニズム志向も発揮している。

『男はつらいよ』シリーズにおける「明るいが優しく淑やかなさくら」のキャラクターに比べると、プライベートでの倍賞はもう少しチャキチャキとしている。倍賞の陽性の側面を引き出す企画として、山田の愛弟子高橋正圀はNHKテレビドラマ『ぼくの姉さん』[6]二部作を書き下ろした。これは文字通り「妹」さくらとの対照を成しながら共通点も非常に多い（両者の夫も工員と画家という異質な職業ながら、温厚なインテリという点で共通している）という、一種の変奏曲的な狙いとなっている。

渥美の死去は山田洋次から1996年8月6日の夜に電話で聞き、「しばらく信じられなくて、（作品は本人が）動いているから見るのがいやだった」と振り返っており[要出典]、8月13日に開かれた「寅さんとのお別れの会」では、弔辞の後に「さくらのバラード」を献歌し、山田監督には「話が支離滅裂になったって、かまわない、途中で泣いてしまっても構わない。とにかくあなたにとっての渥美さんへの思いを話せばいいんだから」と言われている[7]。また、『男はつらいよ』48作で共演した三崎千恵子が死去した際には弔辞を読み、三崎が病床で聴いていたという「忘れな草をあなたに」を歌った。
『男はつらいよ』以後

2004年には、宮崎駿監督のアニメ映画『ハウルの動く城』ではヒロインであるソフィーの声を担当し、主題歌『世界の約束』を歌っている。

テレビドラマへの出演が同世代の女優と比べて少ないが、フジテレビのコント番組『志村けんのだいじょうぶだぁ』に出演した折には『男はつらいよ』のパロディを演じ、回数こそ多くないがコントのオチを任されるほどの常連ゲストとして定着し、『志村けんのバカ殿様』にもゲスト出演した。

映画『男はつらいよ』主演の渥美清の逝去後は音楽に重点を置いた芸能活動をしている。歌謡曲からポピュラー/スタンダード、童謡・唱歌まで幅広いジャンルを歌いこなすことに加え、よく伸びるソプラノと日本語の発音の美しさから歌手としての評価も非常に高く（藤山一郎も評価している）、現在でも精力的にコンサートを行っている。
乳癌発覚以後2019年10月28日

2001年には、自身の胸のしこりから乳癌が発覚する。紫綬褒章を受章した2005年頃よりピンクリボン活動に参加し、シンポジウムなどにも参加している。その後、同じく乳癌を発症した山田邦子が立ち上げたスター混声合唱団のメンバーとしてもがんの啓発活動を始め、2008年4月に放送されたBS朝日『鳥越俊太郎の遺言 ?ガンと共に生きる?』では、手術時の心境や夫の力添えについて公に詳述した[注釈 2]。

2013年春の叙勲では旭日小綬章を受章した。

2013年1月15日、「別海町観光大使」就任[8]。

2022年12月15日、葛飾区名誉区民[9]。
出演作品
テレビドラマ

日産スター劇場「虹のデイト」（1965年、読売テレビ）

東芝日曜劇場（TBS）

片想い?姉妹の恋より?（1966年2月20日） - 主演・和子 役

24才シリーズ（1967年5月21日） - 主演・高木愛 役

父（1971年、TBS） - 冬子役 ※第26回芸術祭賞優秀賞[10][11]

松本清張おんなシリーズ・馬を売る女（1978年4月9日） - 主演・星野花江 役

港の絵（1981年5月24日、HBC） - 主演・正江 役

旅立ちの朝（1981年4月19日、CBC）


太陽ともぐら（フジテレビ） - 主演・東春子 役

第1シリーズ（1969年10月4日 - 11月8日）

第2シリーズ（1975年4月7日 - 6月30日）


木下恵介アワー 幸福相談（1972年6月6日 - 9月26日、TBS） - 主演・松田夏目 役

あにいもうと（1972年9月3日、TBS） - ヒロイン・もん 役

お姉ちゃん（1973年12月7日 - 1974年3月29日、TBS） - 主演・春木恵子 役

あにき（1977年10月7日 - 12月30日、TBS） - 滝本桐子 役（特別出演）