2011年3月，离开福冈，不顾父母反对独身前往东京发展。
2012年1月24日，被评选为“iTunes日本之声”。2月15日，以单曲《Sabrina》出道，该曲为电视动画《美食的俘虏》的片尾曲。5月16日，发行单曲《Shine》，该曲为电视剧《青蛙公主》的主题曲。10月24日，发行个人首张录音室专辑《LEO》，该专辑连续两周获得日本公信榜专辑榜亚军。12月30日，获得第54届日本唱片大奖最佳新人奖，并于该届日本唱片大奖颁奖礼上演唱《Shine》。
2013年1月7日，获得第27届日本金唱片大奖年度5大新人奖。1月17日，开始举办“家入レオ 1st ワンマン Tour 〜LEO〜”巡回演唱会。11月6日，发行单曲《太阳的女神》，该曲为电视剧《海上诊疗所》的主题曲，灵感来源于家入莉奥在濑户内海求学的经历，家入莉奥凭借该曲获得第55届日本唱片大奖优秀作品奖。12月30日，于第55届日本唱片大奖颁奖礼上演唱《太阳的女神》。
2014年2月19日，发行个人第2张录音室专辑《a boy》。3月1日，开始举办“家入レオ 3rd ワンマン Tour 〜a boy〜”巡回演唱会。7月30日，发行演唱会影像作品《a boy～3rd Live Tour～》。11月19日，发行首张抒情单曲《Silly》，该曲为电视剧《为了N》的主题曲，并获得第83届日剧学院奖最佳主题曲奖。
2015年2月25日，发行个人第3张录音室专辑《20》。5月4日，开始举办“家入レオ 4th ワンマン Tour 〜20〜”巡回演唱会。8月19日，发行单曲《你给我的夏天》，该曲为电视剧《恋仲》的主题曲，并获得第86届日剧学院奖最佳主题曲奖和第30届日本金唱片大奖年度5大下载歌曲奖。11月18日，发行演唱会影像作品《20～4th Live Tour～》。
2016年1月，提名第20届SPACE SHOWER音乐奖最佳女艺人。2月2日，开始举办“家入レオ LIVE at Zepp 2016 〜two colors〜”巡回演唱会。5月11日，发行单曲《我们的未来》。7月6日，发行个人第4张录音室专辑《WE》，该专辑请来多保孝一担任制作人，以欧美摇滚乐为主要风格。9月17日，开始举办“家入レオ 5th Live Tour 2016 〜WE｜ME〜”巡回演唱会。
2017年2月15日，发行个人首张精选辑《5th Anniversary Best》。4月30日，于日本武道馆举行出道5周年演唱会。7月26日，发行单曲《一直，两个人》，该曲为电视剧《即使爱，也有秘密。》的主题曲，由杉山胜彦完成词曲，杉山胜彦凭借该曲获得第59届日本唱片大奖作曲奖；同日，发行演唱会影像作品《5th Anniversary Live at 日本武道馆》。12月30日，于第59届日本唱片大奖颁奖礼上演唱《一直，两个人》。
2018年2月21日，发行个人第5张录音室专辑《TIME》，该专辑请来本间昭光、尾崎雄贵、杉山胜彦等音乐人助阵。8月1日，发行单曲《若能原谅你》，该曲为电视剧《绝对零度~未然犯罪潜入搜查~》的主题曲，编曲者久保田真悟凭借该曲获得第60届日本唱片大奖编曲奖。12月30日，于第60届日本唱片大奖颁奖礼上演唱《若能原谅你》。
2019年2月24日，举办“家入レオ 7th Anniversary Live at 大阪城ホール ～Premium Symphonic Night～”演唱会。4月7日，发行个人第6张录音室专辑《DUO》。同月，为电视剧《紧急审讯室3》演唱主题曲《Prime Numbers》。5月10日，开始举办“7th Live Tour 2019 DUO”巡回演唱会。
2020年1月29日，发行单曲《未完成》，该曲为电视剧《绝对零度4》的主题曲。4月22日，发行个人首张EP《Answer》，该专辑收录了翻唱自平井坚、山口百惠等人的作品。
深海
