[5] Mizuhara realizó su debut como actriz en 2010, interpretando a Midori en la película Noruwei no Mori.
En la audición, fue elegida como Miss Seventeen y se convirtió en modelo exclusiva para la revista durante los próximos tres años.
[15] Su debut internacional se dio en el evento The Paris Collections in Olympia Le Tan's de primavera/verano en 2014.
Al ser una de las modelos más codiciadas en su país, ha filmado anuncios a nivel local e internacional que la hicieron conocer por grandes artistas de la moda como Karl Lagerfeld, Marc Jacobs, Michael Kors y Anna Dello Russo.
Mizuhara también ha filmado campañas para Diesel, Phillip Lim, Vivienne Tam, Reebok, Kitsuné, Tiffany & Co.
En 2012, Mizuhara fue fotografiada por el propio Karl Lagerfeld para la campaña The Little Black Jacket de Chanel.