小时候，藤井夏恋因为憧憬哥哥藤井流星和姐姐藤井萩花，进入了EXILE公司旗下的EXPG艺能学校大阪分校与姐姐一起学习舞蹈。此后，她参加了许多比赛，而在某次的比赛会场中被LDH的星探所发掘，因此也开始接受唱歌和演技的课程，并作为EXILE的伴舞登台 。
2011年2月9日，随组合推出首张单曲碟《Kiss Me》，从而正式主流出道 ；4月，随组合加入E-girls ；12月28日，随E-girls推出组合首张出道单曲《Celebration!》 。
2013年6月，将艺名更改为本名“藤井夏恋”进行演艺活动；同年，从杂志《JJ》9月号起担任该杂志专属模特 ；12月31日，随E-girls参加第64回NHK红白歌会，这是她们首次在红白歌会登台演出 。2014年1月6日，随E-girls共同主演的青春电视剧《恋文日和》播出 ；7月18日，参与E-girls首次单独演唱会“E-girls LIVE TOUR 2014 'COLORFUL LAND'”。
2015年2月14日，随E-girls展开她们的首次全国Arena巡回演唱会“E-girls LIVE TOUR 2015 'COLORFUL WORLD'”开演；10月，出演热血动作剧《热血街区》 ，在剧中饰演无名街长大的孤儿啦啦 。
2016年，在杂志《JJ》的3月号初次担任封面模特；3月12日，随E-girls展开“E-girls LIVE TOUR 2016 ‘E.G. SMILE’”演唱会；4月，出演电视剧《热血街区2》。7月16日，其出演的热血动作片《热血街区电影版》上映 ；7月22日，随E-girls参加《HiGH&LOW》（热血街区）主题巨蛋巡回演唱会“HiGH&LOW THE LIVE” ；8月11日，和姐姐藤井萩花组成E-girls的子团ShuuKaRen ；11月9日，随Happiness展开首次巡回演唱会“Happiness LIVE TOUR 2016 GIRLZ N' EFFECT” ；12月31日，随E-girls参加第67届NHK红白歌会，这是她们第四次在红白歌会登台演出 。2017年，在杂志《JJ》的4月号初次单独担任封面模特；7月11日，随E-girls展开“E-girls LIVE 2017 ～E.G.EVOLUTION～”巡回演唱会 ；8月，出演了热血动作电影《热血街区电影版2：天空尽头》 ；11月11日，她参演的电影《热血街区电影版3：终极任务》上映 ；12月31日，藤井萩花因颈椎椎间盘突出宣布隐退，与藤井夏恋的姐妹花组合“ShuuKaRen”也因此解散 。
2019年2月22日，E.G.family巨蛋巡回演唱会“E.G. POWER 2019 〜POWER to the DOME〜”拉开帷幕；7月16日，推出个人首本写真集《KAREN》。2020年1月19日，随E-girls展开巨蛋巡回演唱会“E-girls PERFECT LIVE 2011▶︎2020” ；同年，其所属组合E-girls宣布于年内正式解散 。
备注：团体相关作品请参考E-girls、Happiness。