2008年にAVデビュー。
スカパー!アダルト放送大賞2013で、成瀬心美が休養を取ることに伴い、佳苗るかと藤北彩香と共にアイドルグループ『me-me』（ミーム）に新たに加入することが発表され、ライブを行った。
2014年3月5日、スカパー!アダルト放送大賞2014において、女優賞と夕刊フジ賞をW受賞。
2014年4月から、台湾のスマートフォン向けゲームアプリ「神鬼幻想」のイメージキャラクターを務める。
DMMの2014年年間AV女優ランキングで1位となった。
2015年8月26日、台湾の台北市や新北市、馬祖列島などで主に普及している悠遊カードから波多野を起用したカードを収益を全額寄付することを前提として9月に発売することが発表された。カードは「天使」と「悪魔」の2バージョンを用意していたのだが、「天使」に使われた写真が、「波多野が出演したAVのカバーと瓜二つ」との指摘が相次いでおり、急遽回収が決まった。悠遊カードは、日本側が提供した写真で使用は「問題ない」と強調する一方、新たにデザインされたものを販売すると明らかにした。また、AV女優である波多野を起用したこと自体が、一般社会から賛否両論の事態になっている。未成年も購入できるため「発売元の良識を疑う」と反対の声もあれば、「彼女の仕事に何の罪がある？」「服を着ていれば問題ない」と擁護する意見も聞かれている。ちなみに波多野自身はこの騒動について「私がAV女優であるため、善意あるイベントに協力し、貢献できないのでしょうか。大好きな台湾の皆様に、恩返しはできないのでしょうか」と複雑な心境を語った。悠遊カードは、8月27日午前にも会見を開き、予定していた9月1日の発売を見合わせると発表。販売ルートや年齢制限などの購入条件を再検討することも明らかにした。会見に同席した台湾総代理店、東桜創意行銷の代表者は写真の権利に関する認識の違いがあったことに対し謝罪した。
しかし、数日後の8月31日になって悠遊カードの方針が一転。新バージョンの販売や製作は行わず、批判が集まっていた元のバージョンのカードを電話予約限定で販売すると発表した。そして翌日の9月1日0時より「天使」「悪魔」の2枚組、1万5000セットの予約を始めたところ申し込みが殺到。波多野のファンが立ち上げたカード購入に関するFacebookのページには「全然つながらない」「100回かけてもダメだった」などの投稿が続々と寄せられた。その結果、4時間18分で完売した。同カードの価格は1セット500台湾元（約1900円）。
私服のセンスがないことが製作スタッフ、サイン会イベントなどに参加するファンの間で話題となる。グレーのフード付ワンピースは「ネズミ男」と言われてしまった。
2016年3月、アイドルグループ『me-me』の活動終了。
2016年10月、T♡Projectのメンバーとして活動開始。
2014年に続き、DMMの2016年年間AV女優ランキングで1位となった。
