1995年，参加玉洁脸庞选拔大会并获得优胜奖，并以广告模特进入演艺圈。
1996年，参演情景喜剧《三男三女》，开启了演员之路。
1999年，发布第一张专辑《无情》，专辑收录了同名主打歌《无情》的原版、NewWave版、Techno版和伴奏在内的十三首歌曲，凭借该专辑获得第十届汉城音乐奖最佳新人奖。
2000年，发布第二张专辑《Letter》，专辑收录了同名主打歌《Letter》、《Shadow》、《书信》等十二首歌曲。
2001年，参演KBS生活伦理剧《双面歌姬》，饰演两个不同的角色，一个是风靡万千歌迷的流行歌手，却因为一场车祸而毁容的整容前的美娜，另一个是为了家里人的生活而四处奔波的女孩水莲。同年出演MBC电视剧《跳动的人生》，饰演摄影师姜熙野一角。10月，发布第三张专辑《Goddess，HerFate》。
2003年，出演KBS言情剧《青青草》，饰演中介师成顺好，该剧是韩国同期的收视冠军。同年出演电影《奔向你》，该片是一部日韩合作拍摄的黑帮题材电影。
2004年，出演电影《远路》，饰演片中的小女儿。同年，出演历史剧《海神》，饰演薛采玲一角。
2007年，出演MBC电视剧《咖啡王子1号店》，在剧中饰演电影音乐导演李善均的女友韩宥珠，该剧改编自李善美的同名浪漫小说。
2008年，出演根据韩国漫画家江草的同名漫画改编的纯爱喜剧电影《纯情漫画》。
2009年，出演电视剧《热血商人》，在剧中饰演汽车销售员金在熙。同年，出演SBS水木剧《该隐与亚伯》，该剧是以医院为背景，讲述同为外科医生的两兄弟的故事。
2010年，出演MBC月火剧《逆转女王》，饰演白茹真一角，并演唱了该剧的ost《死了才能活吗》，年底凭借该剧获得MBC演技大赏PD奖。
2013年4月出演MBC水木剧《当男人恋爱时》，饰演黑社会老大的情人白成珠，该剧是蔡贞安和宋承宪时隔十年再次合作的作品。同年出演KBS月火剧《总理和我》，饰演国务总理室宣传室室长徐慧珠；同年10月出演KBS电视剧《你的Noir》，饰演男主角暗恋过的高中老师。
2013年，蔡贞安加入宋承宪公司BetterEnt。
2014年，出演MBC水木剧《改过迁善》，饰演因为家族利益与男主角订婚的财阀总裁的外孙女柳贞善，该剧获得第172届月度PD奖。同年，出演的电影《把爸爸借给你》在韩国上映，该片改编自同名小说。
2015年，参演电影《两个恋爱》，该片于2015年下旬播出。同年，出演SBS水木剧《龙八夷》。
2016年，确认出演SBS水木剧《戏子》，饰演海洋娱乐理事汝民珠，这是她继《龙八夷》后时隔六个月回归之作。9月，确定出演电视剧《ManToMan》。
2017年2月，担任综艺节目《我的家诞生了》MC，该节目是一档为申请人重建房屋的综艺。
