В марте 2011 года район, где жила Томита Миу, пострадал от землетрясения, поэтому девочка вместе с семьей переехала в Токио.
В индустрию развлечений пришла в 2012 году, снимаясь в массовке.
В 2015 году Томита Миу впервые сыграла заметную роль в детективном драматическом триллере "Лжесвидетельство". Ей досталась роль Асаи Мацко, которая постоянно ест. За время съемок девушка набрала около 15 кг.
В 2017 году актриса приняла участие в съемках мистической романтической дорамы "Беги, Йодака!".
Через год Томита Миу обратила на себя внимание ролью в мелодраме "Солнечные: Сильный разум - сильная любовь".
Известность девушке принесла работа в школьном сериале "3-А класс, с этого момента вы в заложниках", главную роль в котором сыграл Суда Масаки.
Актерские способности Томита Миу привлекли к ней внимание режиссеров. Актриса приняла участие в таких популярных проектах как: детективный комедийный сериал "Обман" (2019), романтический комедийный сериал "Влюблен в глаза дурнушки" (2019), школьная романтическая дорама "Классный руководитель" (2020) и др.