3歳から子役タレント事務所・シーアンドティー(キャロット)に所属し芸能活動を開始する[16]。父親が音楽の仕事をしていた関係で、当初はラジオCM、テレビCMのスポット録りの手伝いをしていた[17]。後にキャロットの大人タレント部門・オフィス高木にも所属した[18]。4歳よりピアノを習い始める(斉藤恒芳、加藤麗子、歳森今日子に師事)[16][18]。幼い頃から音楽をしていた父親の姿を自然とマネることがあったが、ある日、父がピアノで弾いていた『チューリップ』は父親なりにアレンジしたとても壮大な曲であり、それを聴いたところ悔しく「パパに弾けて由依に弾けないはずはない!」とピアノを本格的に習うことになったという[17]。小学3,4年生の頃に子役事務所に所属して本格的に芝居をするようになった[17]。 8歳の時に父親の牧野信博がバックバンドとしてステージをサポートした麗美の紹介で岩井俊二と出会い[1