Наоми Осака е родена на 16 октомври 1997 г. в японския град Осака. Майката й е японка, а баща й - хаитянин, като семейството се мести в Ню Йорк, когато Наоми е на 3-годишна възраст. По-голямата им дъщеря Мари също е професионална тенисистка.
Наоми Осака започва професионалната си кариера в тениса през 2013 г. Осака бързо се превръща в изгряваща звезда с височината си от 180 см, тегло от 69 кг, силен форхенд и мощен сервис (201,1 км/ч на US Open 2016).
През януари 2016 г. Осака се класира за първи път на турнир от Големия шлем - Australian Open (Открито първенство по тенис на Австралия), дотигайки до третия кръг на турнира.
През същия сезон тя повтаря постижението си на Ролан Гарос (Открито първенство по тенис на Франция) и US Open (Открито първенство по тенис на САЩ).
Така Наоми Осака печели награда за Новоизгряваща звезда на годината от WTA Awards 2016.
През март 2018-а Наоми Осака става първата японска тениситка, спечелила Indian Wells Masters в Калифорния - считано за второто по големина събитие в тениса след Големия шлем.
Тази година (засега) се очертава като най-успешната в кариерата на Наоми Осака, след като спечели тазгодишното издание на US Open, побеждавайки идола си в тениса - Серина Уилямс.
Всъщност това е първа титла от Големия шлем за Наоми Осака и за Япония.