Менеджер одного из агентств заметил девушку в клубе, куда она пошла с подругой, и предложил принять участие в конкурсе талантов.
В 2000 году Харука стала победительницей конкурса талантов, проводимом агентством «Horipro», что автоматически позволило ей заключить контракт с лейблом. После того, как Аясэ стала представителем «Horipro», ей предложили взять псевдоним. Ровно через год Харука дебютировала в качестве актрисы, снявшись в фильме «Дело ведёт юный детектив Киндайти - 2» («Kindaichi Shonen no Jikenbo»).
В 2001 году девушка взяла псевдоним, который был выбран путём народного голосования на интернет-сайте. Чуть позже Харука выпустила первую фото-книгу под названием «Birth». В 2003 году ей досталась роль в дораме «Моя жизнь» («Boku no Ikiru Michi»), а ровно через год Аясэ сыграла главную героиню в сериале «Оплакивая любовь в самом центре мира» («Sekai no Chuushin de, Ai wo Sakebu»).
В 2004 году она выпустила ещё одну фото-книгу, дав ей название «Heroine». В этом же году Аясэ снялась для фото-книги «Cosmo Angel», что вмиг принесло ей популярность в модельном шоу-бизнесе. 24 марта 2006 года Харука дебютировала в качестве певицы, выпустив сингл под названием «Piriodo». Для записи песни она сотрудничала с певцом Кобаяси Такэси.
В 2007 году Аясэ впервые сыграла главную роль в телевизионной дораме «Мерцание светлячков» («Hotaru no hikari»). В 2011 году было показано два специальных выпуска этого сериала, а ровно через год на экраны вышел полнометражный фильм-продолжение с одноименным названием.
В апреле 2011 года Аясэ появилась на обложке журнала «Weekly Playboy». В эксклюзивном интервью актриса поделилась подробностями съёмок проекта «Дзин -2» («Jin – 2»), в котором она снималась на тот момент. В сентябре этого же года в рамках съёмок проекта «Мерцание светляков: Немного света в моей жизни» («Hotaru The Movie: It's Only A Little Light In My Life») Аясэ вместе с актёром Фудзики Наохито посетили Рим. В проекте они сыграли молодожёнов, проводящих медовый месяц в Италии.
В конце 2011 года Харука была названа актрисой, у которой самая красивая кожа. В мае следующего года Аясэ посетила пресс-конференцию торговой марки «KFC», одевшись в костюм полковника Сандерса.
В июле 2012 года Аясэ Харука вместе с актёром Окада Масаки посетили пресс-конференцию, посвящённую завершению съёмок фильма «Секрет Акко-тян» («Himitsu no Akko-chan»), который вышел в кинотеатрах 1 сентября 2012 года. Проект был основан на манге Акацука Фудзио, в котором рассказывается история десятилетней девочки, в один момент ставшей взрослой женщиной (Аясэ) с помощью волшебного зеркала.
В этом же месяце стало известно, что Харука снимется вместе с Сато Такэру в фильме под названием «Реальность» («Real Kanzen naru Kubinagaryu no Hi»), основанном на романе Инуй Рокуро с одноименным названием. Это история любви между Койти (Сато) и Ацуми (Аясэ), которые дружат с детства и, в конце концов, начинают встречаться.
В августе 2012 года актриса заняла восьмое место в рейтинге «Топ-20 знаменитостей, наиболее сильно воздействующих на общественность». Ровно через год Харука сыграла главную роль в сериале «Сакура Яэ» («Sakura Yae»), за что была награждена как «Лучшая актриса» на международном кинофестивале в Токио. В апреле этого же года Аясэ вместе с актёром Нисидзима Хидэтоси посетили фестиваль посадки деревьев в Фукусиме. Оба актёра посадили по одному саженцу.
В октябре 2013 года Харука была официальным представителем международного кинофестиваля в Токио наряду с парнями из группы «Arashi». Ровно через месяц стало известно, что актриса сыграет главную роль в ленте «Оценщица широкого профиля Кью: Глаза Моны Лизы» («Bannou Kanteishi Q - Mona Lisa no Hitomi»). Фильм основан на романе Мацуока Кэйсукэ, который, по данным на сегодняшний день, был продан тиражом в 3,1 миллиона копий. Аясэ сыграла роль Ринды Рико, увлекающуюся искусством. Помимо Японии съёмки также проходили в Париже (Франция).
В июне 2014 года стало известно, что Харука, Нагасава Масами, Кахо и Хиросэ Судзу сыграют сестёр в проекте «Дневник Умимати» («Umimachi Diary»). Фильм, который основан на манге Ёсида Акими, вышел в прокат в кинотеатрах летом следующего года. Аясэ сыграла старшую сестру семьи по имени Сати, работающую медсестрой и имеющую отношения с женатым врачом.
28 июля 2014 года стало известно, что актриса исполнит главную роль в фантастической дораме «Хранитель священного духа» («Seirei no Moribito»), основанной на десятитомном романе Уэхаси Нахоко, который был опубликован в 1996 году и продан тиражом 3,7 миллиона копий на сегодняшний день. Сериал состоял из двадцати двух эпизодов. Аясэ сыграла роль девушки Барусы, которая умеет общаться с духами.
В этом же месяце стало известно, что Харука взяла на себя главную роль в проекте «Сегодня я беру выходной» («Kyouwa Kaisha Yasumimasu»), который вышел в эфир в октябре 2014 года. Дорама основана на одноименной манге. Аясэ сыграла роль простой девушки по имени Аоси Ханаэ, у которой никогда не было парня.
В ноябре 2015 года было объявлено, что актриса будет сотрудничать с Миура Харумой и Мидзукава Асами на съёмках дорамы «Не отпускай меня» («Watashi wo hanasanai de»), которая вышла в эфир в январе 2016 года. Аясэ сыграла роль Хосино Кёко, 30-летней женщины, которая работает в больнице и чувствует себя подавленной по жизни. В рамках подготовки к съёмкам актриса даже встретилась с автором оригинального романа – Исигуро Кадзуо, по мотивам которого создан сериал. Их встреча произошла в Великобритании, где Исигуро проживает с пяти лет.
В этом же месяце стало известно, что Харука и Сайто Такуми исполнят роли любовников в фильме «Люди семьи Кодай» («Kodaike no Hitobito»), который был показан в кинотеатрах в июне следующего года. Аясэ сыграла девушку-интроверта по имени Хирано Киэ, происходящую из очень бедной семьи.
В июне 2016 года было объявлено, что Аясэ вместе с актёрами Цуцуми Синъити и Хамада Гаку будет сниматься в фильме «Honnouji Hotel» режиссёра Судзуки Масаюки, который выйдет в эфир в 2017 году.