国立音楽大学打楽器専攻を首席卒業後、渡米。ボストン音楽院にて修士号を取得し、バークリー音楽院で講師を務める。学生時代より、その卓越したテクニックと詩情豊かなサウンドが評価され、史上3人目の「アロージ賞」(スイス)を受賞する等国際コンクールで優勝を重ねる。また、国際的若手アーティストの登竜門とされるニューヨークの「コンサート・アーティスト・ギルド・コンペティション」ではソロで最高賞を獲得。特にマリンバ・ソロとしては初の受賞者となった。その後、ニューヨークの「カーネギー・ホール」でデビュー・リサイタルを行い、一躍、世界に名を広めた。 演奏活動は、アメリカ、ヨーロッパ、アジア、中南米等、世界をまたにかけ22ヶ国に及ぶ。マリンバが国家象徴に定められたグァテマラでは、過去4回の招聘で国立オーケストラとの共演も果たし、2001年には「グァテマラ・マリンバ協会」より初の名誉会員(第1号)に任命される。2016年12月にリリースしたアルバム「マリンバ・クリスタル-祈り-」を含め、これまでにアルバムを4枚リリースしている。 作曲家吉松隆氏にマリンバ協奏曲《バード・リズミクス》を委嘱し、2010年11月、飯森範親氏指揮、京都市交響楽団と世界初演、これまでに山形交響楽団、東京フィルハーモニー交響楽団、東京交響楽団、日本センチュリー交響楽団と再演している。2014年4月には日本コロムビア(DENON)より、同曲を山形交響楽団と共演したライブ録音がCD発売された。また、2013年「ラテン・アメリカ・マリンバ・コンクール」(メキシコ)、「ユニバーサル・マリンバ・コンクール&フェスティバル in ベルギー」、2016年7月「第3回イタリア国際打楽器フェスティバル&コンクール」、2019年2月「第1回タイ国際打楽器コンクール」において審査員を務めた他、「パーカッション・フレンズ室内音楽アカデミー2013/14 in アムステルダム」や「ゼルツマン・マリンバ・フェスティバル」(アメリカ、日本)にて定期的に講師を務める等、後進の指導にも積極的に力を注いでいる。「八ヶ岳国際マリンバ・キャンプ」主宰。2020年デビュー20周年を迎え、トッパンホール(東京)、茅野市民館(長野県)において記念リサイタルを開催し、日本初演4曲を含む最先端の楽曲と吉松隆氏「マリンバ協奏曲《バード・リズミクス》」(エレクトーン、パーカッション特別伴奏版世界初演)を披露し、好評を博した。 アメリカ・アンコール社より三村奈々恵モデルのマレットが開発・発売されている。ヤマハアーティスト。 昭和音楽大学大学院、同大学、同短期大学部非常勤講師。