1999年1月,就读八尾市立大正北小学4年级。3月20日,进入职业选手行列。
2000年6月,转校到八尾市立东山本小学5年级。同年,她成为历史上年龄最小的日本国家队成员。
2001年3月,在八尾市立东山本小学校毕业。4月,入读八尾市立东中学高一。5月,开始在青森山田中学学习。
2002年,在日本乒乓球锦标赛进入8强。5月,在巴黎获得世界锦标赛第5,并且在团体赛中帮助日本队夺得第三、世界锦标赛女子单打第8名,成历史最年轻前8选手。
2003年11月,德国公开赛21岁以下女子单打冠军;瑞典公开赛21岁以下女子单打冠军。
2004年3月,在青森山田中学毕业。4月,升读青森山田大学。8月,参加2004年雅典奥运会,是全日本参加奥运会年纪最小的选手,且在乒乓球比赛中进入16强。
2005年3月,第17次女子亚洲杯单打第三。4月,签约中国辽宁本钢俱乐部参加中国乒乓球俱乐部超级联赛,与著名乒乓球选手王楠和郭跃并肩作战。6月,在ITTF的排名到达24名(排名最高的日本选手),在21岁以下选手中排名第5,在18岁以下选手排名第4。9月,在韩国济州岛举行的第17届亚洲乒乓球锦标赛上帮助日本队夺得了女子团体赛第三,与滕沼亚衣搭配的女双获得第三,个人单打获得第五。
2006年3月,签约广东佐川急便女队,将作为广东队的第二单打征战中国乒超联赛。5月,不来梅世乒赛团体赛铜牌。6月,ITTF台湾公开赛双打冠军,首次取得职业巡回赛冠军(与藤沼)。7月,她在ITTF的排名到达14名(排名最高的日本选手),在21岁以下选手中排名第4,在18岁以下选手排名第3;9月16日,被日本早稻田大学体育科学系录取。
2007年3月,她在ITTF的排名到达11名(排名最高的日本选手)。4月15日,巴西公开赛女单亚军。10月,ITTF奥地利公开赛双打冠军(与平野早矢香)。同年,高中毕业进入日本早稻田大学。
2008年1月,她在ITTF的排名到达10名(排名最高的日本选手)。2月,第49次广州世乒赛团体赛铜牌。
2009年7月摩洛哥公开赛女单,女双冠军。
2010年3月31日,福原爱正式签约广东深圳长园集团乒乓球俱乐部,2010赛季,福原爱和世界排名第一的刘诗雯将代表长园集团征战乒超联赛。5月,她在ITTF的排名到达8名(排名最高的日本选手)。11月,她在广州亚运会获3块铜牌。同年,广州亚运会女单四强。
2011年,第三届“大众杯”国际乒乓球精英赛女单四强、第51届荷兰鹿特丹世乒赛女单32强,混双四强(与岸川圣也)、乒乓球团体世界杯亚军。
2012年,参加伦敦奥运会,并获得女子乒乓球团体亚军。这是自乒乓球1988年汉城奥运会成为正式比赛项目以来,日本获得的第一枚奖牌。8月5日晚,伦敦奥运会乒乓球女团半决赛开打,福原爱率领的日本女队3-0完胜新加坡队,晋级决赛。同年,获得斯洛文尼亚乒乓球公开赛女单八强、亚洲乒乓球锦标赛女团四强、亚洲乒乓球锦标赛女双八强。伦敦奥运会后,福原爱做了右肘脱落滑膜摘除手术。她原计划退出2012年的全部比赛,但还是来到杭州。8月底做过手术后,日本球员福原爱一直养伤,她选择在年底的总决赛中复出。
2014年9月30日仁川亚运会乒乓球比赛女团决赛,福原爱率领日本女乒夺得团体亚军。
2016年3月6日,世界乒乓球锦标赛女团决赛,福原爱0-3负于刘诗雯,日本女乒夺得团体亚军。
2016年8月11日,福原爱获得里约奥运会乒乓球女单第4名。