木岛真优出生于日本神户，三岁开始习琴。2016年在首届上海艾萨克·斯特恩国际小提琴比赛中获得第一名。

木岛在日本以及世界各地的比赛中斩获许多奖项。2000年，她在第八届维尼亚夫斯基青少年小提琴比赛中获得最高荣誉二等奖（一等奖空缺），是日本在该赛事中最年轻的最高荣誉获得者。2011年，在科隆国际音乐比赛决赛中，木岛对布鲁赫《第二小提琴协奏曲》的出色诠释为她赢得了一等奖以及大卫·加瑞特奖。

2004年6月，木岛与俄罗斯国家爱乐乐团合作，由弗拉基米尔·斯皮瓦科夫执棒。随后，俄罗斯媒体写到：“指挥大师罗斯特罗波维奇称木岛为‘世界上最出色的青年小提琴家’，实至名归”。木岛凭借其精湛的琴艺和对音乐的完美诠释赢得了观众的认可。

2005年，木岛曾与圣塞西莉亚交响乐团合作，由罗斯特罗波维奇执棒（2月巡演于罗马和马德里）；与美国国家交响乐团合作（5月于美国华盛顿）；与伦敦交响乐团合作（6月巡演于伦敦）以及与巴伐利亚广播交响乐团合作（7月巡演于慕尼黑及周边城市）。深具影响力的《法兰克福汇报》曾报道称“她在罗斯特罗波维奇的提携下被全世界所熟知，正如卡拉扬提携安妮-索菲·穆特、马泽尔帮助希拉里·哈恩成名一样”。

木岛至今已参与过多张专辑的录制。作为日本NHK交响乐团音乐总监的弗拉迪米尔·阿什肯纳齐曾大力举荐木岛演奏拉威尔的《茨冈》。2015年，她在卢加诺玛尔塔·阿格里奇音乐节的现场录音，被收录在《阿格里奇和她的朋友们》唱片中，这张专辑在2016年5月由华纳唱片出版。

木岛目前居住在科隆和巴黎，并经常在欧洲各地巡演。她曾与波恩爱乐乐团合作在德国巡演、与纳塔利娅·古特曼在莫斯科合作演出、与新俄罗斯国家交响乐团在索契合作演出、与巴什梅特和莫斯科独奏家乐团在日本合作演出，以及多次在卢加诺玛尔塔·阿格里奇音乐节举办独奏音乐会。

2013年，木岛与弗兰德斯交响乐团在比利时合作巡演，她还与由罗杰·诺林顿爵士执棒的日本NHK交响乐团合作，以及与殷巴尔和法兰克福广播交响乐团合作，并取得了巨大成功。2015年，木岛的演出计划更加令人瞩目，如，与波扬斯基执棒的俄罗斯国家交响乐团、谭盾执棒的日本NHK交响乐团、东京爱乐乐团以及大阪爱乐乐团合作。

木岛曾师从泉林、户上和代、江藤俊哉、多萝西·迪蕾、川崎雅夫、町小栗旬和千寻工藤等大师。木岛通过考试，连续三年（1997-1999）参加宫崎音乐节期间的艾萨克·斯特恩大师课。2008-09年度，她曾求学于瑞士的小泽征尔学院。2012年，木岛以最高分的优异成绩从科隆音乐学院毕业，她在那里师从扎哈·布朗。2015年，她从科隆音乐学院研究生班毕业，受到了所有教授的一致赞扬，并取得德国国家级音乐家资质（音乐会演奏文凭）。

2002年，木岛真优获得了日本文化部的海外留学奖学金。

木岛演奏使用的是一把产于1700年的“前佩特里”安东尼奥·斯特拉迪瓦里小提琴，由上野隆治博士赞助。