Miura debut dalam drama NHK Agri pada usia tujuh tahun.[2] Dia didaftarkan di Studio Pelakon Tsukuba dan ketika masih berlakon, membentuk kumpulan Brash Brats bersama dua pelajar lain. Apabila Studio Pelakon Tsukuba ditutup, Miura dan ahli kumpulan menyertai Amuse Agency.

Tidak lama kemudian Miura memperoleh pengiktirafan selepas membintangi beberapa drama seperti Fight. Dalam tempoh ini, aktiviti Brash Brats terhenti manakala Miura meneruskan karier lakonannya.

Dia membintangi wayang Koizora, sebuah wayang yang berdasarkan sebuah novel telefon bimbit popular. Ia ditayangkan pada musim luruh 2007.[3] Pada tahun yang sama, dia membintangi wayang Negative Happy Chainsaw Edge yang turut dibintangi Hayato Ichihara.[4] Pada tahun 2008, dia membintangi di sebalik Juri Ueno dalam Naoko dan memenangi Anugerah Pendatang Baru Grand Prix Sponichi dalam Majlis Anugerah Filem Mainichi ke-63 pada tahun 2009 untuk wataknya.[5] Dia juga menerima anugerah pendatang baru dalam Majlis Anugerah Akademi Jepun ke-31 pada 15 Februari 2008.[6]

Miura kemudian membintangi drama-drama seperti Binbō Danshi dan Gokusen musim ketiga sebagai watak sokongan utama.[7] Popularitinya yang semakin meningkat menyebabkannya menjadi watak utama Takagi Fujimaru dalam drama berasaskan komik Bloody Monday, dalam drama itu dia memegang watak penggodam komputer yang jenius cuba menghalang pelepasan virus biologi daripada sebuah organisasi pengganas. Drama musim luruh ini juga turut dibintangi pelakon yang bernaung di bawah Amuse Takeru Satoh.[8]

Pada Februari 2009, dia merupakan salah seorang penerima anugerah pendatang baru pada majlis Anugerah Elan d'or 2009.[9] Miura membintangi Crows Zero II yang merupakan lanjutan bagi Crows Zero dan dipertemukan semula dengan pelakon Shun Oguri yang pernah sama-sama membintangi drama Binbō Danshi.[10] Ia dipentaskan di teater pada 11 April 2009. Sebuah filem Gokusen ditayangkan pada bulan Julai yang mengetengahkan kembali Miura sebagai pendokong watak Ren Kazama.[11] Bermula 20 Jun 2009 sehingga 26 Julai 2009, Miura membintangi persembahan pentas pertamanya yang bertajuk Hoshi no Daichi ni Furu Namida.[12] Pada 2 September 2009, Miura diumumkan akan memegang watak utama dalam drama NTV yang bertajuk Samurai High School.[13]

Miura melakukan pengambaran dokumentari bersama Takeru Satoh yang dikeluarkan pada 2010 dalam bentuk DVD. Pada 2011, mereka mengeluarkan DVD[14] tentang percutian eko mereka di Sabah, Malaysia.