เมื่อวันที่ 2 สิงหาคม ค.ศ. 2010 ขณะอายุ 11 ปี ยูอิได้เข้าร่วมซากูระกากูอิน กลุ่มไอดอลสังกัดอะมิวส์ เธอได้เข้าร่วมในเวลาเดียวกันกับสมาชิกเบบี้เมทัลอีกคนชื่อ โมอะ คิกูจิ โดยในขณะนั้น ซากูระกากูอินยังไม่ได้ออกซิงเกิลแรก[1][2] ระหว่างการออดิชัน ยูอิและโมอะได้แสดงเต้นโคเวอร์เพลง "โอเวอร์เดอะฟิวเจอร์" (Over The Future) ของคาเรนเกิลส์ (Karen Girl's) ซึ่งมีสมาชิกประกอบด้วย อายามิ มูโต และซูซูกะ นากาโมโตะ ซึ่งเข้าร่วมซากูระกากูอินก่อนหน้านี้ไม่นาน[3]

สมาชิกซากูระกากูอิน นอกจากจะทำการแสดงด้วยกันทั้งหมดแล้ว ยังแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยเรียกว่า ชมรม แต่ละชมรมมีกลุ่มดนตรีของตัวเองและบันทึกเพลงของตัวเอง ในตอนแรก ยูอิและโมอะได้เป็นสมาชิกในชมรมคทา (บาตงบุ) มีกลุ่มดนตรีชื่อ ทวิงเกิลสตาส์ (Twinklestars) และหลังจากนั้นก็ได้ร่วมทีมกับซูซูกะ นากาโมโตะ ในชมรมดนตรีหนัก (จูองบุ)[4] มีกลุ่มดนตรีที่ชื่อ เบบี้เมทัล โดยก่อนที่จะตั้งชมรมนี้ ทั้งสามคนไม่มีใครรู้จักดนตรีเฮฟวีเมทัลมาก่อน[5]

ในปี ค.ศ. 2012 เบบี้เมทัลได้กลายเป็นกลุ่มดนตรีอิสระแยกตัวออกจากซากูระกากูอิน[6] ส่วนยูอินั้นจบการศึกษาจากซากูระกากูอินในปี ค.ศ. 2015[7] และออกมาทำการแสดงกับเบบี้เมทัลอย่างเต็มตัว ยูอิและโมอะเคยได้แต่งเพลง "ยงโนะอูตะ" (เพลงสี่) ด้วยกันบนรถบัส[8] โดยเป็นเพลงในอัลบั้มชุดแรกที่ออกจำหน่ายเมื่อปี ค.ศ. 2014 และได้รับเครดิตผู้แต่งเพลงในอัลบั้มภายใต้ชื่อว่า "แบล็กเบบี้เมทัล" ต่อมาได้ออกอัลบั้มชุดที่สอง เมทัลรีซิสแทนซ์ ซึ่งออกจำหน่ายในปี ค.ศ. 2016

ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 2017 ยูอิไม่ได้เข้าร่วมแสดงกับเบบี้เมทัลในงาน Legend S: Baptism XX รวมถึงไม่ได้เข้าร่วมทัวร์ที่สหรัฐอเมริกาที่จัดขึ้นเมื่อเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2018 โดยไม่มีการแจ้งล่วงหน้า ท่ามกลางการคาดเดาของแฟนคลับเกี่ยวกับสถานะของยูอิกับเบบี้เมทัล บริษัทที่เป็นตัวแทนของเบบี้เมทัลในอเมริกาก็ได้ออกมาตอบคำถามในนิตยสารออลเทอร์นาทิฟเพรส (Alternative Press) ว่า "ยูอิเมทัลยังคงเป็นสมาชิกของวง แต่เธอไม่ได้มาร่วมทัวร์ในสหรัฐอเมริกาในครั้งนี้"[9] อย่างไรก็ตาม เธอก็ยังคงไม่เข้าร่วมทัวร์กับเบบี้เมทัลที่ยุโรปในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2018 จนกระทั่งวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ. 2018 เบบี้เมทัลได้ประกาศอย่างเป็นทางการว่า ยูอิเมทัลจะไม่เข้าร่วมทัวร์และจะไม่เป็นสมาชิกของเบบี้เมทัลอีกต่อไป เนื่องจากสุขภาพไม่ดี[10] ไม่นานหลังจากที่ตัดสินใจออกจากวง ยูอิเองก็ได้เขียนข้อความแถลงการณ์ว่าเธออยากจะทำงานเป็นศิลปินเดี่ยวในอนาคต[11][12]