早稲田大学入学とともに入部した応援部チアリーダーズで活躍していた2001年冬、骨肉腫を発症、2002年4月に右足膝下を切断し義足の生活に。治療とリハビリを経て、2003年1月からスポーツを再開し、2004年走幅跳でアテネパラリンピック初出場。
2008年北京パラリンピックにも出場した。
2011年3月、東日本大震災で故郷の気仙沼が被災し、一時は練習もままならない状態になるも、夢をあきらめず、2012年ロンドンパラリンピックで3大会連続出場を果たし、自己ベスト更新。
2013年の国際オリンピック委員会（IOC）総会ではプレゼンターとしてスピーチを行ない、2020年東京五輪招致に貢献した。
2014年に結婚し、佐藤真海から谷真海へ。2015年には出産を経験し、2016年パラトライアスロンへの転向を表明。
2017年シーズンから本格的に世界シリーズに挑戦すると、9月の世界パラトライアスロン選手権で優勝し、この競技で日本人初の世界一に輝くなど、出場試合全勝を達成。一時は自身の障害クラスPTS4が、人数が少ないことを理由に東京パラから除外されるという決定が下されたが、障害の軽いPTS5クラスに挑戦することで、2021年、東京2020パラリンピックの出場を果たす。開会式では旗手も務めた。
勤務するサントリーホールディングス株式会社CSR推進部では、次世代育成プログラムの運営に取り組む他、パラスポーツの魅力を広め、真の共生社会の実現を目指すべく、メディア出演や講演活動も行なっている。