Момои родилась в Токио, Япония. В возрасте 12 лет она отправилась в Лондон, чтобы учиться танцам в Королевской академии балета. Через 3 года она вернулась в Токио. Она окончила японскую школу драматических искусств Bungakuza. В 1971 году Момои дебютировала в фильме режиссера Кона Итикавы "Ай Футатаби" ("Снова любить"). Ее карьера насчитывает 35 лет и более 60 фильмов. Как актриса, она работала с такими режиссерами, как Акира Куросава ("Кагемуша", 1980), Тацуми Кумасиро ("Сейшун но Сатецу", 1974), Едзи Ямада ("Желтый платочек", 1977 и Отоко ва Цурайе, 1979), Шохей Имамура ("Почему бы и нет?", 1981), Шунджи Иваи ("Бабочка с махаоновым хвостом",1996), Дзюн Итикава ("Токио Якеку", 1997), Митани Коки…