1982年1月11日，孙艺珍出生于韩国大邱的一个普通家庭。1999年，18岁的孙艺珍考进了汉城艺术大学电影系。念大学期间，孙艺珍和其他同学一样，开始在韩国三大电视台的长篇电视剧里客串一些小角色。
2000年，孙艺珍凭借奇幻悬疑片《秘密》初登大银幕，虽然影片口碑不佳，但正式开启了她的表演之路。
2001年，孙艺珍与苏志燮、郑俊、苏幼贞等共同主演了由朴成洙执导的都市爱情剧《美味美爱》，扮演热衷于烹饪的富家千金“希艾”；8月20日，主演的爱情剧《善姬与真姬》首播，孙艺珍扮演性格活泼、开朗，待人坦诚的“申善姬”，凭借该剧获得MBC演技大赏新人女演员奖。
2002年，与崔岷植、安圣基合作，主演了由林权泽执导的传记电影《醉画仙》，她在片中饰演美丽端庄的李府千金“晓芸”，这是孙艺珍首次担任电影主演，影片获得第55届戛纳国际电影节最佳导演奖，这也为孙艺珍带来了更多的关注；8月15日，孙艺珍与车太贤、李恩珠合作主演的爱情电影《向左爱向右爱》上映，她在片中扮演温柔婉约、善良又多愁善感的“秀仁”，凭借该片荣获第22届韩国影评奖最佳女新人奖。
2003年，与曹承佑、赵寅成等共同主演的爱情电影《假如爱有天意》上映，孙艺珍饰演初恋遭遇巧妙地相似的母女“宋珠喜”和“尹梓希”，由此获得了第39届韩国百想艺术大赏电影类最佳新人女演员奖和第40届韩国电影大钟奖最佳新人女演员奖；7月7日，搭档宋承宪主演的爱情电视剧《夏日香气》首播，孙艺珍在剧中出演清纯开朗的女孩“沈惠媛”。
2004年，和郑雨盛搭档，主演了由李宰汉执导的爱情电影《我脑海中的橡皮擦》，孙艺珍饰演有着非常严重健忘症的富家女“秀真”，影片上映后观影人次突破200万，位列韩国年度电影票房第五，在日本公映时票房也超过了三十亿日元，打破了韩国电影在日上映票房记录。
2005年，与裴勇俊搭档主演的爱情电影《外出》上映，孙艺珍在片中扮演遭到丈夫背叛的普通人妻“舒英”，该片打破韩影《我脑海中的橡皮擦》日本票房纪录，创下了韩国电影在日本上映的最高票房纪录。孙艺珍还凭借该角色首次入围第26届韩国青龙电影奖最佳女主角奖，并获得了第51届亚太电影节最佳女主角奖；12月22日，孙艺珍与宋一国合作的爱情电影《搭讪的法则》上映，她在片中饰演相貌出众的个人高级理财师“韩智媛”，由此获得了第15届中国金鸡百花电影节最受中国观众喜爱的女演员奖。
2006年，孙艺珍搭档甘宇成，以每集高达2500万韩元的片酬接拍并主演了由韩智承执导的爱情电视剧《恋爱时代》，成为当时韩剧片酬最高的女演员，其饰演性格开朗、却又固执害怕受伤害的“俞恩郝”，凭此角色获得了第43届韩国百想艺术大赏电视剧最佳女主角奖。
2007年，由李成康执导的奇幻动画电影《千年狐》上映，孙艺珍为片中的千年狐“优比”配音。
2008年，与金明敏、金海淑联袂主演的动作悬疑电影《无防备都市》上映，孙艺珍变身性感美艳的国际偷窃集团头目“白蔷薇”；10月23日，孙艺珍与金柱赫、朱相昱等领衔主演的爱情喜剧片《妻子结婚了》上映，她在片中饰演明明是已婚，却又要和别的男人结婚的无法无天的妻子“仁雅”，由此获得了第29届韩国电影青龙奖最佳女主角奖和第45届韩国百想艺术大赏电影类最佳女主角奖。
2009年，搭档韩石圭、高洙，主演了由朴信宇执导的悬疑电影《白夜行》，孙艺珍扮演拥有矛盾性格和悲惨童年的“柳美皓”。荣获第1届首尔文化艺术大奖电影部门大奖、2010年度亚洲制片人协会大典(简称APN)亚洲年度电影人奖和第31届韩国青龙电影奖人气奖等。
2010年，孙艺珍与李敏镐领衔主演了由孙亨锡、卢宗灿联合执导的都市爱情剧《个人取向》，饰演开朗纯真、做事冲动性的家具设计师“朴开仁”。
2011年，与李民基、朴哲民合作，主演了由黄仁浩执导的爱情喜剧片《我的见鬼女友》，孙艺珍出演能够看见鬼魂的惆怅女子“姜予丽”。这部突破300万观影人次的小成本惊悚喜剧电影，足以见得孙艺珍选片独到和票房号召力。
2012年，孙艺珍与薛景求、金相庆等领衔主演了由金志勋执导的3D灾难动作电影《摩天楼》，她在片中饰演在火灾现场依旧保持冷静的中餐厅经理“徐允熙”。影片最终票房突破500万观影人次。
2013年，与金南佶合作主演的都市情感剧《鲨鱼》首播，孙艺珍出演充满强烈自尊心的首尔地检检察官“赵海雨”；10月24日，与金甲洙搭档主演的惊悚电影《共犯》上映，孙艺珍因饰演幸福快乐的记者志愿生“郑多恩”而入围第35届韩国青龙电影奖最佳女主角奖。
2014年，孙艺珍与金南佶、刘海镇等领衔主演了由李石勋执导的古装动作片《海盗》，片中孙艺珍饰演在大海中呼风唤雨的海盗首领“如月”，影片票房达860万观影人次，位列韩国票房年度榜单第三位。孙艺珍也凭借该片提名第51届百想艺术大赏电影类最佳女主角和第51届韩国电影大钟奖最佳女主角奖，并获得了第51届韩国电影大钟奖最佳女主角奖。实现个人影后大满贯。
2015年，与陈柏霖、乔振宇、申贤俊合作，出演了由冯小刚、姜帝圭联合监制，孙皓执导的动作喜剧电影《坏蛋必须死》，饰演身藏秘密的公司职员“智妍”。
2016年，搭档金柱赫、金昭希、辛知勋主演的惊悚悬疑电影《没有秘密》上映，孙艺珍在片中饰演个性独立又坚强的母亲“金妍红”，并凭借该角色荣获第25届韩国釜日电影奖、第36届韩国影评奖最佳女演员奖、第17届釜山电影评论家协会奖最佳女主角、第17届年度女性电影人奖最佳演技奖和2017春史电影奖最佳女主角等多个奖项；8月10日，与朴海日联袂主演的人物传记电影《德惠翁主》上映，孙艺珍出演朝鲜高宗李熙的女儿“德惠翁主”，由此提名第37届韩国青龙电影奖最佳女演员奖、第53届韩国电影大钟奖最佳女主角和第53届百想艺术大赏电影最佳女主角，并获得了第53届韩国电影大钟奖最佳女主角奖，第53届百想艺术大赏电影最佳女主角，以及2016年度电影奖最佳女主角等多项大奖。
2017年，与苏志燮共演爱情电影《现在，很想见你》，该片于2018年3月上映，并在上映第7天突破了100万观影人次，这是历年3月上映的韩影里的最好成绩。孙艺珍凭借此片提名第54届韩国百想艺术大赏电影类最佳女主角。
2018年，搭档丁海寅合作主演电视剧《请吃饭的漂亮姐姐》，饰演咖啡公司卖场超级采购员尹珍雅，时隔5年回归电视荧幕。
2019年，搭档玄彬合作主演tvN浪漫爱情剧《爱的迫降》，饰演韩国上位圈1%的财阀继承女尹世丽。
2020年，凭借《爱的迫降》获第56届韩国百想艺术大赏电视剧部门最佳女主角提名。6月5日，获第56届百想艺术大赏最佳人气奖。9月15日，凭借《爱的迫降》获第15届首尔国际电视节韩流电视剧最佳女演员奖。
协商2018-09-19 饰演彩允 导演李宗熙、尹齐均 主演玄彬
现在去见你2018-03-14 饰演秀雅 导演李章焄 主演苏志燮
德惠翁主2016-08-10 饰演德惠翁主 导演许秦豪 主演朴海日、罗美兰
没有秘密2016-06-23 饰演金妍红 导演李京美 主演金柱赫
坏蛋必须死2015-11-27 饰演智妍 导演孙皓 主演陈柏霖
海盗2014-08-06 饰演如月 导演李石勋 主演金南佶
共犯2013-10-24 饰演郑多恩 导演鞠东硕 主演金甲洙
摩天楼2012-12-19 饰演允熙 导演金志勋 主演金相庆、薛景求
我的见鬼女友2011-12-01 饰演姜予丽 导演黄仁浩 主演李民基
白夜行2009-11-19 饰演柳美皓 导演朴基亨 主演高修、韩石圭
妻子结婚了2008-10-23 饰演朱仁雅 导演郑允洙 主演金柱赫
无防备都市2008-01-10 饰演白玫瑰 导演李相基 主演金明敏、金海淑
搭讪的法则2005-12-22 饰演韩智媛 导演吴启焕 主演宋一国
外出2005-09-08 饰演韩瑞英 导演许秦豪 主演裴勇俊
我脑中的橡皮擦2004-11-05 饰演金秀珍 导演李载汉 主演郑雨盛
疯狂初恋2003-06-27 饰演周日美 导演吴忠禄 主演车太贤
假如爱有天意2003-01-30 饰演梓希 导演郭在容 主演曹承佑、赵寅成
向左爱向右爱2002-09-13 饰演沈秀仁 导演李翰 主演车太贤、李恩珠
醉画仙2002-05-10 饰演晓芸 导演林权泽 主演崔岷植、安圣基
秘密2001-02-09 饰演声音出演 导演朴基亨 主演金承佑
爱的迫降 2019 饰演尹世理 导演李政孝 主演玄彬
经常请吃饭的漂亮姐姐2018 饰演尹珍雅 导演安畔锡 主演丁海寅
鲨鱼2013 饰演赵海雨 导演朴灿红 主演金南佶、河锡辰、李荷妮
秘密花园2010 饰演客串 导演申宇哲 主演玄彬、河智苑、尹尚贤
个人取向2010 饰演朴开仁 导演孙亨锡 主演李敏镐、金基石、王智慧
聚光灯2008 饰演徐友真 导演金道熏 主演池珍熙、陈久、赵允熙
恋爱时代2006 饰演刘恩湖 导演韩智胜 主演甘宇成、李荷娜、孔炯轸
夏日香气2003 饰演沈惠媛 导演尹锡湖 主演宋承宪、柳镇、韩智慧
大望2002 饰演崔东熙 导演金钟赫 主演张赫、韩在石、李瑶媛
恩怨两姐妹2001 饰演申善姬 导演李珠环 主演金瑰丽、朴勇宇、尹泰勇
美味美爱2001 饰演张希艾 导演朴成洙 主演苏志燮、郑俊、苏幼贞
2006年12月20日，孙艺珍参加了由摄影师赵世贤主办的“爱的图片展”慈善活动。
2007年1月10日，孙艺珍与金雅中、林亨洙作为宣传大使参加了天生面部畸形儿童手术基金慈善拍卖“美丽的脸”活动，孙艺珍本人更是一次捐赠了足够为12位患儿实施手术的费用。
2020年2月，孙艺珍向故乡大邱的公益机构捐献了1亿韩元（约57万人民币）用于防治疫。
2020-9-15 第15届首尔国际电视节韩流电视剧最佳女演员奖 爱的迫降 （获奖）
2012-4-19 第48届百想艺术大赏电影部门最佳女演员奖 我的见鬼女友 （提名）
2020 第56届韩国百想艺术大赏电视类-女子人气奖 爱的迫降 （获奖）
2020 第56届韩国百想艺术大赏电视类-最佳女主角奖 爱的迫降 （提名）
2018 第54届韩国百想艺术大赏电影部门女子最优秀演技赏 现在，很想见你 （提名）
2017 第53届韩国百想艺术大赏电影部门女子最优秀演技赏 德惠翁主 （获奖）
2015 第51届韩国百想艺术大赏最佳女主角奖 海盗 （提名）
2010 第46届韩国百想艺术大赏Instyle奖 （获奖）
2009 第45届韩国百想艺术大赏电影最佳女主角奖 妻子结婚了 （获奖）
2007 第43届韩国百想艺术大赏电视最佳女主角奖 恋爱时代 （获奖）
2006 第42届韩国百想艺术大赏电影最佳人气奖女演员 搭讪的法则 （提名）
2003 第39届韩国百想艺术大赏电影最佳女新人奖 假如爱有天意 （获奖）
2018 第13届首尔国际电视节最佳韩流女演员奖 经常请吃饭的漂亮姐姐 （获奖）
2017 第11届亚洲电影大奖最佳女演员奖 德惠翁主 （提名）
2017 第22届最佳女主角 没有秘密 （获奖）
2016 第37届韩国青龙电影奖最佳女演员奖 德惠翁主 （提名）
2016 第37届韩国青龙电影奖人气明星 （获奖）
2014 第35届韩国青龙电影奖最佳女演员奖 共犯 （提名）
2010 第31届韩国青龙电影奖人气明星奖 白夜行 （获奖）
2008 第29届韩国青龙电影奖最佳女演员奖 妻子结婚了 （获奖）
2008 第29届韩国青龙电影奖最佳人气奖 妻子结婚了 （获奖）
2007 第28届韩国青龙电影奖最佳着装奖第一名 （获奖）
2005 第26届韩国青龙电影奖最佳女演员奖 外出 （提名）
2004 第25届韩国青龙电影奖最佳着装奖第五名 （获奖）
2003 第24届韩国青龙电影奖最佳人气奖 假如爱有天意 （获奖）
2016 第53届韩国电影大钟奖最佳女演员奖 德惠翁主 （获奖）
2014 第51届韩国电影大钟奖最佳女演员奖 海盗 （获奖）
2003 第40届韩国电影大钟奖最佳女新人奖 假如爱有天意 （获奖）
2003 第40届韩国电影大钟奖最佳人气奖 假如爱有天意 （获奖）
2016 第36届最佳女主角 没有秘密 （获奖）
2002 第22届最佳女新人奖 恋爱小说 （获奖）
2016 第17届最佳女主角 没有秘密 （获奖）
2016 第25届韩国釜日电影奖女主角奖 没有秘密 （获奖）
2016 最佳女主角 （获奖）
2016 第17届韩国年度女性电影人奖最佳演技奖 没有秘密 （获奖）
2014 2014明星之夜“Top star”奖 （获奖）
2008 “最高人气韩流电视剧演员”女演员第三名 （获奖）
2007 韩国时装造型奖「年度时装女偶像奖」 （获奖）
2007 韩国模特儿节颁奖礼“模特明星奖” （获奖）
2007 东亚电视台“2007韩国时装及设计奖”（“2007时尚&设计大奖”）时装偶像 （获奖）
2007 时尚颁奖典礼“最佳代言巨星奖” （获奖）
2006-09-29 KBS韩流大奖中国人气票选电影“你最喜欢的女影星”、电影“最受海外认可的韩流演员” （获奖）
2005 2005年度“最佳女演员”第三名 （获奖）
2005 “2005年年度观众号召力女演员”第七名 （获奖）
2004 “韩国演艺圈荣誉殿堂”（24位韩流主要明星）（获奖）
2003 “2003年年度观众号召力”第十名 （获奖）
2010 第01届电影演员奖 白夜行 （获奖）
2010 2010亚洲年度电影人奖（最佳女演员）白夜行 （获奖）
2008 第04届最佳女主角奖 妻子结婚了 （获奖）
2006 第51届最佳女主角奖 外出 （获奖）
2006 第15届最受中国观众喜爱的女演员 我脑中的橡皮擦 （获奖）
2006 最佳女主角奖 恋爱时代 （获奖）
2006 10大明星奖 恋爱时代 （获奖）
2004 第26届最佳银幕情侣奖（with曹承佑）假如爱有天意 （获奖）
2001 最佳女新人奖 美味美爱 （获奖）
孙艺珍是韩国天然型的美女代表，有颜值，更有演技。除了这种风格之外，她还有可爱风，《我的见鬼女友》就是其中的代表作。当然除了这些风格以外，她也有一些尺度较大的影片，《白夜行》改编虽不成功，但孙艺珍的演技却收受到肯定。《海盗》中孙艺珍披上战袍，完美呈现了一个女海盗的形象，这也让她摆脱花瓶的称号，成为一名真正的女演员。（腾讯娱乐评）
孙艺珍有双迷人的大眼睛、柔情似水的外型、楚楚动人的神情，接演的角色多是纯情玉女，《假如爱有天意》的梓希和珠喜、《夏日香气》的沈惠媛、《向左爱，向右爱》的秀仁等，柔弱、乖巧的形象深入人心。（《娱乐周刊》评）
孙艺珍清新的气质，自然的演技十分讨人喜欢。（新浪娱乐）
