Als Seiyū steht sie bei der Talentagentur Link Plan Inc. unter Vertrag, einer Tochter von Pro-Fit. Sie hatte Sprechrollen in verschiedenen Anime- und Videospiel-Produktionen.
Als Musikerin war sie Teil der Idol-Gruppe X21, der sie bis 2017 angehörte. Seit 2020 ist sie als Solo-Musikerin aktiv.
Im Jahr 2011 hatte Ōnishi eine Rolle in der Kinderfernsehsendung Junior High School Diaries (Originaltitel: 中学生日記 転校生シリーズ「僕と君のメロディ」Chūgakusei Nikki Tenkōsei Shirizu "Boku to Kimi no Melody" des Fernsehsenders NHK, die im Jahr 2013 mit einem International Emmy Kids Award ausgezeichnet wurde.[1][2]
Zwischen 2016 und 2017 spielte sie die Rolle der Satomi Kanbara in der vierteiligen Dorama-Serie zum Manga Saki, sowie im dazugehörigen Kinofilm.[3][4]
Als Synchronsprecherin
Zwischen 2011 und 2017 war Ōnishi bei der Talentagentur Oscar Promotion unter Vertrag, wechselte aber im Juli 2017 zu Link Plan Inc., einer Tochter der Agentur Pro-Fit.[5] Ihr Debüt als Synchronsprecherin hatte sie auf der Drama-CD zu Yomekura, in der sie in der Rolle der Miu Ichinose zu hören ist.[6] Nachdem sie in den Animeserien Ramen Daisuki Koizumi-san, Tada-kun wa Koi o Shinai und Caligula noch Sprechrollen als Komparse erhielt, sprach sie in der Serie Afterlost ihre erste größere Rolle.[7] Sie wurde auch für das Love-Live!-Medienfranchise gecastet, in der sie dem Charakter Ayumu Uehara ihre Stimme leiht.[8] Für ihre Beteiligung in dem Franchise erhielt sie 2023 eine Auszeichnung bei den Seiyū Awards in der Gesangskategorie.[9]
Im Jahr 2012 war sie Finalistin des dreizehnten Japan Bishōjo Contests (全日本国民的美少女コンテスト), einem Schönheitswettbewerb der Talentagentur Oscar Promotion, wodurch sie einen Platz in der Idol-Gruppe X21, bestehend aus den Finalistinnen des Wettbewerbs, erhielt.[17] Sie war bis April 2017 Mitglied der Gruppe, mit der sie zwei Studioalben und neun Singles veröffentlichte.[18]
Zwischen 2019 und 2020 war sie Teil des Gesangs-Ensembles Prima Porta.[19]
Im November 2020 wurde angekündigt, dass Ōnishi eine Plattenvertrag bei Nippon Columbia unterschrieben habe und eine Karriere als Solo-Musikerin starte. Ihre Debütsingle Honjitsu wa Seiten Nari erschien am 3. März 2021.[20] Ihre zweite Single, Elder Flower, die im August gleichen Jahres heraus kam, diente als musikalische Untermalung der Abspannsequenz der ersten Staffel der Anime-Fernsehserie Seirei Gensōki und wurde mit dem Newcomerpreis der Anime Song Awards ausgezeichnet.[21][22][23]