池江璃花子出生于东京都江户川区，在自家浴室通过水中分娩出生。她于3岁时学习游泳，5岁时可以用自由泳、仰泳、蝶泳、蛙泳四种泳姿游50米。2014年3月，在日本奥委会举办的青少年游泳赛（13-14岁）上，池江赢得50和100米自由泳金牌，同时也刷新了日本短池高中纪录。此外，她还赢得了女子50米蝶泳冠军[2]。

池江璃花子于2016年参加里约奥运会，为其首次参加奥运会比赛，获得了七个项目的参赛资格，为当时日本游泳队之最。其在里约奥运会的最好成绩是100米蝶泳第五名[2]。

2017年，在第93届日本游泳锦标赛上，池江璃花子夺得五枚金牌。翌年在第94届日本游泳锦标赛上，刷新了四个项目的日本国内纪录[2]。同年的雅加达亚运会上，她夺得6枚金牌、2枚银牌，同时刷新了6项亚运会纪录[3]。

2019年2月12日，池江璃花子在自己的推特宣告确诊患上白血病，不参加国家游泳队选拔，专心住院治疗[4]。在经过10个月的治疗后，她回到泳池开始训练[3]。

2021年2月21日，池江璃花子在东京都公开赛50米蝶泳比赛中夺得冠军，这是池江璃花子复出后的首座冠军[5]。同年4月，池江在日本游泳锦标赛中夺得女子100米蝶泳冠军，从而获得了东京奥运会参赛资格[3]。在东京奥运会女子4X100米混合泳接力赛中，中国选手张雨霏上前拥抱了未能赢得奖牌的池江璃花子。2023年，二人在世界游泳锦标赛见面时提出会在2023年的亚运会比赛上重逢[6]。

2023年9月24日，在杭州亚运会上，池江璃花子出战女子4X100米自由泳接力赛，获亚军。这是她在白血病康复后，首次站上国际领奖台。中国媒体纷纷以“池江璃花子又赢了一回”[7]“她站在这里就是奇迹”[8]为题，对她的事迹进行报道。29日，池江璃花子获得女子50米蝶泳季军。在颁奖台上，冠军张雨霏和池江璃花子哭泣着拥抱的场面被媒体报道，也达成了张雨霏与池江在2020年东京奥运会上所提出的重逢约定。[6]