朴诗妍从小在美国长大并接受教育，大学就读于美国长岛大学广播电视专业。
2000年，返回韩国参加韩国小姐选美大赛，并获得季军。赛后，又返回美国继续攻读课程直至毕业。
2003年，确定担任《凤求凰》的女主角。
2004年7月2日，主演古装爱情剧《凤求凰》，该剧为其影视处女作。
2005年2月5日，主演古装剧《汗血宝马》；10月4日，出演神话剧《宝莲灯》，在剧中饰演刘沉香之母“三圣母”；12月14日，主演爱情喜剧《我的女孩》。
2006年9月28日，主演奇幻歌舞片《九尾狐家族》。
2007年1月15日，主演爱情喜剧《待到春花烂漫时》；9月20日，出演爱情电影《爱情》。
2008年5月3日，主演爱情剧《甜蜜的人生》；8月13日，主演动作喜剧片《打抱不平》。
2009年2月5日，主演动作惊悚电影《海上男孩》；4月6日，主演电视剧《男人的故事》。
2010年5月17日，主演都市情感剧《咖啡屋》。
2011年5月4日，客串出演爱情剧《最佳爱情》。
2012年4月11日，主演惊悚喜剧电影《等待出轨的男人》；9月12日，出演都市情感剧《善良的男人》。
2014年9月27日，主演爱情喜剧《最佳婚姻》。
2015年4月3日，出演动作冒险电影《最后的骑士》。
2016年9月2日，主演爱情喜剧《Fantastic》。
2017年2月14日，出演真人秀节目《寄宿房的女儿们》。
2018年2月20日，出演爱情剧《能先接吻吗？》。
2020年4月25日，出演爱情剧《花样年华-生如夏花》。
2023年，确定出演电影《无底坑》。
2004年《凤求凰》饰演卓文君
2005年《我的女孩》饰演金世萱
2005年《宝莲灯》饰演三圣母
2005年《汗血宝马》饰演鬼手
2006年《回来吧顺爱》饰演庆儿
2006年《渊盖苏文》饰演天官女
2007年《待到春花烂漫时》饰演吴英珠
2008年《甜蜜的人生》饰演洪多爱
2008年《爱情正在直播》饰演女明星
2009年《男人的故事》饰演徐京儿
2010年《伟大的桂春彬》
2010年《咖啡屋》饰演徐恩颖
2010年《红色糖果》饰演妤熙
2011年《最佳爱情》饰演金熙珍
2012年《善良的男人》饰演韩在熙
2012年《武神》
2014年《最佳婚姻》饰演车启英
2018年《要先接吻吗》饰演白志敏
2016年《Fantastic》饰演白雪
2020年《产后调理院》饰演韩孝珠
2020年《花样年华-生如夏花》饰演张瑞京
2006年《九尾狐家族》饰演大女儿
2007年《爱情》饰演美珠
2008年《打抱不平》饰演马日
2009年《海上男孩》饰演友丽
2012年《女人的呼吸》
2012年《等待出轨的男人》饰演金秀珍
2015年《最后的骑士》饰演汉娜
2020年《花心情圣》
2023年《无底坑》饰演韩仁淑
2013年11月，朴诗妍因长期非法注射丙泊酚而被判处有期徒刑8个月，缓刑2年执行。
2021年1月17日上午，朴诗妍因涉嫌酒后驾驶被立案。1月20日，朴诗妍正式发道歉文，向公众致歉。
