大阪直美是混血，大阪直美父亲是海地裔美国人，母亲是日本人。

大坂直美的父亲是美国国籍的海地人，母亲则是日本人。大坂直美作为海地日本混血，大坂直美因为日本方面给她在个人发展和对她的培养上提供了更大的支持，所以到了18岁后她选择加入了日本国籍。

大阪直美能取得今天的成就与她的父亲弗朗索瓦有莫大的关系。弗朗索瓦在上世纪90年代遇到了大阪圭希，也就是大阪直美的母亲，当时他是一名从纽约来札幌的留学生。两人很快坠入了爱河，尽管这段感情并没有得到大阪圭希父亲的认可，二人还是结了婚。

婚后二人育有两个女儿，麻里和直美，姐妹俩相差18个月。为了方便未来在日本生活，弗朗索瓦让两个女儿跟随母亲的姓氏——大阪，这也恰好是她们出生的地方。

作为巡回赛中最闪亮的新星之一，大坂直美在2016赛季的表现可圈可点，在澳网和法网连续两项大满贯赛事中都打进了第三轮，不过之后因为受伤没能参加温网。2016赛季WTA年度最佳新秀，日本新星大坂直美成功当选。

19岁的日本新星2016年经历了突破性的一个赛季，2015年年底她的排名仅有203位，而凭借2016赛季的出色表现，大坂直美将自己的世界排名提升到了职业生涯新高的第40位。

2018年，大坂直美勇夺印第威尔斯皇冠赛冠军，夺得职业生涯首冠。同年，美国网球公开赛女单决赛，大坂直美两盘完胜小威廉姆斯首次捧起大满贯单打冠军，也是亚洲夺得单打大满贯的第二人。

2019年1月26日，澳大利亚网球公开赛女单决赛，大坂直美以7-6、5-7、6-4力克科维托娃，首度加冕澳网桂冠，实现了背靠背夺大满贯的壮举，成为历史上第一位登顶单打世界第一的亚洲选手。2019年度女运动员收入榜排名第二。

2019年10月6日，中国网球公开赛女单决赛中，大坂直美后来居上，2比1的比分逆转击败了巴蒂，收获了在中网的首个冠军。2020年9月13日，大坂直美以1-6，6-3，6-3的比分逆转阿扎伦卡，第2次捧起美网女单冠军奖杯。