1979年10月30日生まれ。沖縄県浦添市出身。T160、B78-W59-H80。
所属事務所はプロダクション尾木、所属レコードレーベルはエピックレコードジャパン（ソニー・ミュージックエンタテインメント。アンティノス・レコードの解散に伴うもの）。

1993年に、地元のタレント養成所「沖縄タレントアカデミー」に入所。あの『里見の謎』でナレーションと主題歌を務めた島紘子や、『ASAYAN』の「コムロギャルソン」企画に出演しのちに歌手デビューした亜波根綾乃とは同期であり、親友である。
1994年に沖縄テレビ制作のドラマ『青い夏』の一般公募オーディションでグランプリを獲得し、女優デビュー。その後、ドラマプロデューサーからプロダクション尾木を紹介され上京する。

上京後は東京パフォーマンスドールに一時期在籍していたが、まもなくソロになり、女優・タレント業のほか、独特な透明感のある声を活かして、久保こーじプロデュースの下歌手としても活動するようになる。また、一時期は声優活動も行っていた。(後述)

2000年に『TRICK』の山田奈緒子役でブレイクし、広く知られるようになる。それ以前はあまりにも美人すぎるため役の幅がなく役者としては使いづらいと言われていたが、『TRICK』でそのイメージを取り消すことができた。しかしその役があまりにもハマりすぎたためからか、コミカルな役とそれまでのシリアスなイメージがあまりにもギャップがあり過ぎると話題になった。
また、このドラマのせいで「仲間由紀恵は貧乳」というイメージがついてしまったらしい。

映画では『リング0』の山村貞子役で初主演。
上川隆也とダブル主演(トップクレジットは仲間)を務めた大河ドラマ『功名が辻』では、当時女優としては最年少での主役抜擢であった。
舞台では、森光子の後をついで『放浪記』の主演を務める。有名なでんぐり返しのシーンは、本人の身体能力を活かして側転になった。

デビュー当時から概ね黒髪ロングのワンレンの髪型を通しており、役によって変えることも少ない（結ったり、軽く巻いたりといったことはある)。
『花子とアン』では束髪を共演者たちがかつらで対応する中、地毛を結えて出演していたというエピソードがある。

私生活では、2014年9月18日に俳優の田中哲司と結婚。2018年6月には一卵性双生児の長男、次男を出産した。

ブレイク前の活動

女優として有名になる前は、『機動戦艦ナデシコ -The prince of darkness-』や『HAUNTEDじゃんくしょん』に出演するなど、アイドル声優としての活動も行っていた。
現在ではなかば黒歴史のような扱いになっているが、活動していた作品はどれもサブカル系の一言では片付けられず、その界隈の人たちの間ではそこそこ評価が高かったものばかりである（ただしこれは所属事務所であるプロダクション尾木が黒歴史扱いしているだけで、仲間自身はアイドル声優としての活動を黒歴史にはしていない）。

1997年に発売された『ロックマンX4』では、主題歌である「負けない愛」、ED曲である「ONE MORE CHANCE」を担当したが、発売当時の『Vジャンプ』における特集ページで彼女のプロフィールが紹介されていた。

「沖縄出身の元気な17歳(※発売当時の年齢)だ！ゲーム好きで、ヒマがあればゲーセンに行ってマネージャーをコテンパンにしているんだ。」(一部省略あり)

と、現在知られている人物像とはややかけ離れた紹介となっている。

記事では写真とともに漫画形式でゲームの紹介がなされた。彼女はアクションゲームが好きで、主にガンシューティングと格闘をやっているとのことであり、ロックマンも簡単だろうと挑んだが……

「ムズかしいじゃないのよ～～～～～！！」(※原文そのまんま)

と、まさかの大苦戦だった(ちなみに『ロックマンX4』はロックマンシリーズの中で比較的に難易度が易しいとされる作品で「周りから小学校低学年向けのゲームだと聞いている」というセリフが書かれている)。

〆に「エンディングが見られるのはいつのことやら・・・・」と綴られているが、その後本当にクリアできたかどうかは未だに謎である。

現在ではほとんど見ることのないお茶目でゲーム好きの一面が見られる貴重な特集である。

出演一覧

女優

『ガメラ3 邪神＜イリス＞覚醒』1999年
『リング0 バースデイ』2000年山村貞子
『TRICK』2000年山田奈緒子
『ごくせん』2002年 - 2009年山口久美子
『功名が辻』2006年　千代(見性院)
『大奥』2006年
『アンタッチャブル』2009年鳴海遼子
『相棒』2014年社美彌子
『花子とアン』2014年　葉山蓮子
『ちむどんどん』2022年　比嘉優子(主人公の母親)

CM「JR西日本 ICOCA」

声優

『HAUNTEDじゃんくしょん（アニメ版）』朝比奈睦月
『機動戦艦ナデシコ -The prince of darkness-』ラピス・ラズリ
『ジョバンニの島』佐和子(過去)

主題歌、タイアップ

『トゥルー・ラブストーリー（初代）』　OP&ED
『HAUNTEDじゃんくしょん（アニメ版）』　OP&ED　※アルバムのブックレットにも、睦月と同じポーズで顔を出している。
『ロックマンX4』　OP&ED
『タイガアドベンチャー』　ED

2006年1月期　au（KDDI/沖縄セルラー電話連合）CMソング「恋のダウンロード」　※仲間由紀恵 with ダウンローズ名義

余談

『HAUNTEDじゃんくしょん』の原作漫画に登場する長谷川花子と仲良くなる女生徒・中野由起絵のモデルとなったと見られる。

兄が3人、姉が1人いる、5人兄弟の末っ子である。このうち上から3番目の兄は自衛官で、東日本大地震の救助活動に従事していたことを明かしている。

特技の一つに琉球舞踊があり、師範代レベルの腕前であるとのこと。『テンペスト』などでその技術を披露している。