5歳よりヴァイオリンを始める。大阪府立夕陽丘高等学校音楽科を経て、京都市立芸術大学 音楽学部音楽学科弦楽専攻卒業。

これまでに、第14回和歌山音楽コンクール第2位(1位なし)、第4回「長江杯」国際音楽コンクール第2位、第4回「万里の長城杯」国際音楽コンクール第1位、第56回全日本学生音楽コンクール大阪大会入選、第10回神戸国際学生音楽コンクール優秀賞、及び神戸市民文化振興財団賞を受賞、第6回大阪国際音楽コンクール第3位など、数々のコンクールに入賞。また、第24回アゼリア推薦新人演奏会に出演。2004年には、デビューリサイタルを開催。2005年度大阪AISオーディションに合格し、以後リサイタルを重ねる。2006年、モーツァルト室内管弦楽団と共演するなど、ソロで活動する傍ら、ビートルズ来日の年「1966」をカルテット名に冠し、クラシックのテクニックをベースに洋楽アーティストのカバーをするクラシカル・ユニット「1966カルテット」のリーダーとしても国内外のコンサートで活躍中。

これまでに青砥華、本多令子、梅原ひまり各氏に師事。

2010年4月、日本コロムビアよりCD『主人公〜さだまさしクラシックス』『光の風〜ヴァイオリン・クラシックス』の2タイトル同時リリースでデビュー。同月、王子ホールにてデビューリサイタルを開催。3枚のオリジナルアルバムとフォトブック「ばよりん彼女」をリリースし、フジテレビ系「FNS歌謡祭」「僕らの音楽」「MUSIC FAIR」、NHK「schola 坂本龍一 音楽の学校」などに出演。坂本龍一、さだまさし、ゆず、槇原敬之ら、クラシックからポップスまで幅広いアーティストと共演するなど、ジャンルにとらわれない演奏活動を続けている。

また、ビートルズ来日の年「1966」をカルテット名に冠し、クラシックのテクニックをベースに洋楽アーティストのカバーをするクラシカル・ユニット「1966QUARTET」のメンバーとして全国各地でコンサートを開催。クラシックの上品なイメージを破るロック・スピリッツ溢れるパフォーマンスが高く評価され、これまでに11枚のCDをリリース。2013年リリースのアルバム「HELP」では、1966QUARTETのCDを愛聴していたNIGO®︎氏がMV、アートワーク全般のディレクションを務め話題となる。

2014年にはロンドンのアビーロードスタジオでアルバム「Abbey road sonata」をレコーディングし、ビートルズの聖地キャバーンクラブで日本人女性グループ初のライブを成功させる。2021年にはキングレコードへ移籍し、アルバム「DIAMONDS」をリリース。2023年には世界的ファッションブランドKENZOの2023–24年秋冬コレクション（パリ・Salle Pleyel）にてThe Beatlesの楽曲を演奏。2025年8月には「THE SET LIST」「COVER OF COVER」を2作同時リリースするなど、現在も全国各地で精力的にコンサートを展開している。

2016年より三重県四日市市観光大使を務め、2023年〜2026年には東海ラジオ「1・2・3 四日市メガリージョン!!」にレギュラー出演。2024年からは四日市市文化会館と共に、トーク＆コンサートシリーズ「花井悠希のミュージックカフェ」を制作し、年2回の公演を継続して開催している。

2018年には自身のファッションブランド「PANORMO」を立ち上げ、デザイナーとしての活動を開始。また、「Hanako.tokyo」での連載執筆を手掛けるなど活動の幅を広げ、演奏家、デザイナー、執筆者として、様々な角度から表現を続けている。