Natural de Osaka, Jun Yoshinaga fue descubierta en sus años de colegio por un cazatalentos, que le brindó la oportunidad de foguearse en el mundo de la moda, como reclamo publicitario de una conocida empresa de grandes almacenes. Posó para varias revistas juveniles antes de dar el salto a la pantalla grande en 2010, en el papel protagonista de Real Onigokko 2, cuando acababa de cumplir los 17. Desde entonces compagina moda e interpretación, brillando en películas como A Man Without Style o Before Sunrise, que la consagran como una de las actrices más prometedoras de su quinta. El salto de calidad definitivo lo dará en 2014 a las órdenes de Naomi Kawase, en su primer gran papel dramático, en el filme Aguas tranquilas, por el que conquista el premio a la mejor actriz en el Festival Internacional de Sakhalin.