Asami Imai begann ihre professionelle Musikkarriere im Jahr 2009 und feierte ihr Major-Debüt mit der Single Day by Day / Shining Blue Rain unter dem Label 5pb. Records. Ihre musikalische Identität ist eng mit den Charakteren verbunden, die sie verkörpert, und sie tritt oft als diese Charaktere singend in verschiedenen Anime- und Spieleserien auf, wobei ein großer Teil ihres Diskografie mit der The IDOLM@STER-Serie verknüpft ist, in der sie als die Figur Chihaya Kisaragi singt.

Imais Arbeit innerhalb der The IDOLM@STER-Serie umfasst zahlreiche bemerkenswerte Lieder, die als Insert-Songs und Ending-Themen in der Anime-Adaption und dem Film verwendet wurden. Eine ihrer bekanntesten Darbietungen ist Aoi Tori, ein Solostück, das als Ending-Thema für die vierte Episode des THE IDOLM@STER-Anime dient. Sie singt auch Nemuri Hime, das als Insert-Song in THE IDOLM@STER MOVIE: Beyond the Brilliant Future zu hören ist. Weitere Charaktersongs für die Serie sind Me ga Au Toki und Ohayou!! Asagohan, wobei letzterer als Ending-Thema für die siebte Episode der Anime-Serie fungiert. Ihr Lied Kurenai Ningyōdō ist mit dem Anime Nyan Koi! verbunden.

Neben The IDOLM@STER hat Imai Titellieder für andere Anime-Serien beigesteuert. Ihr Lied World-Line wird als zweites Ending-Thema für die Anime-Serie Steins;Gate 0 aus dem Jahr 2018 verwendet. Sie singt auch Believe in Sky, das als Opening-Thema für die Anime-Serie Pastel Memories aus dem Jahr 2019 dient. Neben ihrer Solokarriere ist Imai eine Hälfte des musikalischen Duos Artery Vein, das sie mit der Sängerin und Synchronsprecherin Eri Kitamura bildet. Dieses Duo tritt hauptsächlich Titellieder für die Corpse-Party-Serie auf.

Als Aufnahmekünstlerin hat Imai mehrere Soloalben und Singles veröffentlicht. Ihre Diskografie umfasst die Alben Flow of time (2019), Gene of the earth (2020) und Balancing Journey (2021). Zu ihren Singles gehören World-Line (2018), Believe in Sky (2019), Tangerine No Umi (2021), Towa No Uta (2021), Kamatteyo Femme Fatale (2021) und Heart Fragment (2021). Sie hat auch Solo-Livekonzerte gegeben, darunter Auftritte um ihren Geburtstag im Mai und im Dezember, mit Live-Alben, die Konzerte wie Asami Imai Live2020 Sing in your heart - Side Blue - dokumentieren.

Imais Musikstil fällt in das J-Pop-Genre, und ihre Karriere als Sängerin ist seit 2009 unter dem Plattenlabel 5pb. aktiv. Ihre Arbeit beinhaltet häufig die Zusammenarbeit mit Komponisten und Textern, die mit den Projekten verbunden sind, für die sie auftritt, wie beispielsweise Yuriko Mori, die Texte für Lieder wie Nemuri Hime schrieb.