24歳で声優養成所の青二塾に入塾すると才能を評価されて、その後青二プロダクションへの所属が決まる[11]。笠原留美・新山志保・石川英郎・阪口大助・山田真一は、青二の同期である[17]。この間に最初の結婚・離婚を経験[11]。

1992年、『幽☆遊☆白書』蔵馬役で声優デビューし[8]、1995年には『新世紀エヴァンゲリオン』の主人公・碇シンジ役に抜擢。同時期に起きた第3次声優ブームを追い風にラジオ番組や声優雑誌などへのメディア露出が相次ぎ、一躍人気声優の仲間入りを果たす[11][18]。1994年には、第17回アニメグランプリ「声優部門賞」を受賞[19]。この回は男性キャラ部門・蔵馬、女性キャラ部門・天王はるかを始め、全部門が緒方の関係作品関連で埋まった。

インターネットラジオ番組に早期から着目し、最初のラジオ「秘密のハ・ナ・ゾ・ノ」から「漢組」シリーズは2001年から8年もの長期にわたり継続した。

2004年4月1日に13歳年下で一級建築士の男性と再婚[20]し、その後二人で購入したマンションで現在（2022年）も暮らしている[11]。

2009年に演劇集団キャラメルボックスの女優坂口理恵と女優兼劇作家の真柴あずきとの3人で、演劇ユニットARMs（あーむす）を結成[21]。

2013年に、第7回声優アワード「高橋和枝賞」を受賞[22]。

2017年2月22日、会員向けに先行してバースデーライブ開催の案内を発表。4月8日より、声優デビュー25周年企画を発表。第1弾「ライブ」、第2弾「クラウドファンディングによる国内と海外での同時にCD販売」、第3弾、第4弾と予定での企画を公開。専用サイトを公開。

2019年2月1日に新たに声優事務所Breathe Artsを設立し代表に就任[23]、同時に完全無料の私塾「Team BareboAt」も開設[11]。

2021年12月、緒方恵美主催によるフェスイベント『Precious Anime & Game Songs Festival』2022年3月の開催に伴い、クラウドファンディングを実施[24][25][26][27]。同年12月31日、『第72回NHK紅白歌合戦』の「カラフル特別企画 ?明日への勇気をくれる歌?」の中で、『新世紀エヴァンゲリオン』の碇シンジとして白組司会の大泉洋の名前や「逃げちゃダメだ」など、紅白特別仕様の台詞を入れる演出がなされた[28]。

2022年に声優デビュー30周年を迎えた[11]。同年3月5日、第16回声優アワードにて「主演女優賞」を受賞[29]。
生い立ち
子供時代の家族と生家

父親は東宝に在籍し、宝塚の指揮者やトロンボーン演奏、越路吹雪がいた頃のミュージカル音楽監督などを務め[30]、母親は声楽といった音楽一家で育つ。家にはいつも音楽が流れていて、フルートやヴァイオリン、チェロといった楽器も数十種類あった[31][32]。

秋葉原にあった生家は、細い5階建てのビルとその裏の2階建ての一軒家を連絡通路で繋いで暮らしていた。