小学生の頃から芸能活動を開始、中学卒業までは関西の芸能事務所「グレース」に所属していたが、現事務所フラームに招へいされ中学卒業を機に上京。2003年、『週刊ヤングジャンプ』の「制コレ’03」にエントリーし、受賞はならなかったがそのままメンバーに。2005年、第26回「ビクター・甲子園ポスター」キャンペーンモデルに選ばれる。また、同年10月、キャンペーンとタイアップした企画として、ビクターエンタテインメントから初主演のDVDショートドラマ「Calling you」が発売された。

就職活動をしていた美容学校2年生の時、このままでは夢が簡単に叶ってしまう気がしてつまらないと感じ、また、当時一緒に暮らしてた友人が同じサロンを就活で受けると聞き、美容師への道を諦め、ファッション雑誌『MEN’S NON-NO』のモデルオーディションに合格、現在の芸能事務所に入所した。2013年より同誌の専属モデルとして活動している。

戸田と成田は7月期のフジ系ドラマ「コード・ブルー」の共演を機に知り合ったという。6月の制作発表に同席していた2人は、同月のクランクイン後から距離を縮め、同作の第1弾から出演する産婦人科医役の戸田が、今作で新加入したフライトドクター候補生役の成田に劇中同様に助言するなど、演技の相談や意見交換するうちに意気投合。ほどなく交際に発展し、9月に行われたドラマの打ち上げの2次会では、隣に座って仲むつまじく会話していたそうで、ドライブデートの目撃情報もあるというのだ。

さらに今回熱愛が発覚した経緯が、なんとも驚きなのである。13日発売の『FRIDAY』によると、今月8日午後、フライデーの取材班が渋谷区内の路上で、車を停め、別件のハリコミをしていたところ、後方から来た乗用車が接触。その乗用車から降りてきたのが、なんとドライブ中の2人だったのだという。なんとも不運な出来事だが、記者がフライデーであることを明かすと、戸田恵梨香は絶句するどころか、「アハハ、すごいですね」と笑い飛ばしたという。

この報道にSNSでは「（『FRIDAY』に）はめられた感が否めない」「何かショック」という否定的な声に混じり、「潔さと竹を割ったような性格なんだね！好きだわ」「年上の女感出ててかっこいいわ（笑）」「いや、本当大好き。戸田恵梨香さんの肝が据わってる感じ！！！理想の女性すぎるよ」と戸田を賞賛する声も。共演者キラーにもかかわらず、理想の女性とまで言わしめる原因は、その天晴れな性格がゆえんなのかもしれない。

報道陣より事故に関する質問が飛ぶと、「私の不注意により事故を起こしてしまい、誠に申し訳ございませんでした」と頭を下げ謝罪。一度顔を上げると、「ご迷惑をおかけし、本当に申し訳ございませんでした」と再び深々と頭を下げた。一部報道によると、東京・渋谷区広尾の路上で乗用車を運転中、停車していた乗用車を追い越そうとし接触。この事故によるけが人は、いなかったという。