1998年8月10日在东京出生，父亲是日本人，母亲是缅甸人。因为斋藤飞鸟有两个哥哥，名字里含有“鸟”字，所以父亲给他取名为“飞鸟”。
斋藤飞鸟在小学4年级时学校的舞蹈部成员所跳的歌曲，于是调查了一下，那是偶像的歌曲，以此为契机受到偶像的鼓励，我也想成为偶像了。小学4年级时加入搞笑部，小学5年级时加入网球部，小学6年级时在合奏组合担任铜管乐队的定音鼓。中学时加入吹奏部，负责萨克斯、低音管。之前她表示自己小学6年级时不上学，家里蹲，在母亲的劝说下参加了甄选。
2011年8月21日，乃木坂46的1期生试镜合格，试镜中演唱了西野加奈的《if》。被初中的朋友告诉了，在朋友的推荐下参加了面试。合格后的夏天从吹奏部退部。
2012年2月22日，乃木坂46首张单曲《窗帘围绕》CD出道。 斋藤飞鸟在2012年8月22日发售的第三张单曲《奔驰吧!Bicycle》的歌曲《海流的岛啊》中首次担任中心成员。
在2015年1月10日发行的时尚杂志《CUTiE》2月号上， 斋藤飞鸟首次被选为单独封面人物，并于下月成为该杂志创刊以来首位专属模特。2015年7月21日，宣布与乃木坂46成员北野日奈子、齐藤优里一同被选拔为ANNA SUI 2015秋冬亚洲圈视觉模特。随着《CUTiE》在2015年9月号停刊，CUTiE同属的宝岛社时尚杂志《sweet》的选为常规模特，从2015年11月号开始刊载，同时开始连载《乃木坂46斋藤飞鸟的FASHION BUZZ》。在2015年10月28日发售的第13张单曲《此刻，想说话的对象》中，她被选为第一个“十福神”。
2016年4月2日，开始正式出演广播“POP OF THE WORLD”的“HARRY'S ENGLISH CLASS”栏目，成为J-WAVE史上最年轻的导航员，同时也是首次由女性偶像组合成员担任。
2016年6月6日，在第15张单曲《赤脚Summer》中，她将首次担任乃木坂46单曲的center。在2016年7月4日开播的电视剧《少女之梦》中，首次担任主演。2016年10月8日，在“GirlsAward 2016 AUTUMN/WINTER”上披露了自己监修过的Ank Rouge的服装。2016年12月23日，为纪念solo写真集《潮骚》的发售，开设了Instagram和Twitter。
2017年1月25日，首部solo写真集《潮骚》由幻冬舍发售，创下周推定销量5万8215部的记录。该专辑在2017年2月6日发布的oricon公信榜每周榜单的BOOK综合部门和写真集部门均获得冠军，创下乃木坂46成员史上最高销售记录。原计划发行7万本，但发行量突破了10万本。在2017年6月7日发售的MONDO GROSSO专辑《无数次新生》中收录的歌曲《惑星体系》中担任主唱。
2018年8月8日发售的第21张单曲“我们走吧!”》，是乃木坂46继第15张单曲之后时隔6张单曲的单独center单曲。
在2018年10月5日上映的台湾电影《那些年，我们一起追的女孩》的日本版翻拍作品中担任女主角。由于这部电影改编自台湾历代票房收入No.1的电影，2018年8月15日，到台湾为Lamigo桃猿队开球。这是乃木坂46成员首次出演2018年12月9日播出的纪录片《清热大陆》。同年12月、2017年1月发售的写真集《潮骚》累计发行册数已突破20万册。
斋藤飞鸟将主演2019年1月24日(23日深夜)开播的电视剧《残美》。3月4日，她在“第5届封面女郎大奖”娱乐部门连续两年获奖，综合排名也升至第3位。4月15日，第23张单曲“Sing Out!”(5月29日发售)，这是她继第21张单曲之后，第4张单曲标题曲的center。