Rinko wurde als Kikuchi Yuriko in Hadano, südlich von Tokio, geboren. Die Stadt ist hauptsächlich für ihren grünen Tee und ihre öffentlichen Bäder bekannt. Sie ist die Jüngste von drei Geschwistern. Nachdem sie auf der Straße entdeckt wurde, begann sie in ihrer Heimatstadt zu modeln und anschließend unter ihrem Geburtsnamen zu schauspielern, bevor sie zu Rinko wechselte. Sie trat in dem Kultfilm The Taste Of Tea auf, erlangte jedoch erst durch ihre Rolle in Babel die Aufmerksamkeit des Mainstreams, für die sie die Gebärdensprache erlernte. Sie spielte eine taubstumme. Sie war die erste japanische Schauspielerin seit 50 Jahren, die für einen Oscar nominiert wurde, seit Miyoshi Umeki. Abgesehen davon trat sie in Werbespots auf, darunter Anzeigen für Chanel und Yves Saint Laurent sowie in japanischen Seifenopern. Dadurch stieg ihre Popularität auch außerhalb ihres Heimatlandes. Sie zog nach New York City und lebte einige Zeit mit dem Regisseur Spike Jonze zusammen, den sie 2009 bei einem Filmfestival in Tokio kennengelernt hatte. Damals begann sie Englischunterricht zu nehmen. Während sie in der gefeierten Filmversion von Norwegian Wood auftrat, waren ihre späteren amerikanischen Filme meistens Unterhaltungskino wie 47 Ronin und Pacific Rim. Ihr Erfolg und ihr Vorstoß in die amerikanische Unterhaltungsbranche setzten sich mit ihren Besetzungen in Kumiko und Westworld fort. Rinko heiratete 2014 den japanischen Schauspieler Sometani Shota und brachte im Oktober 2016 einen Sohn zur Welt. Sie ist eine fähige Reiterin von Pferden und Motorrädern und ist mit Samurai-Filmen aufgewachsen.
