2000年，郑丽媛作为四人女子跳舞团体Chakra的成员出道；同年Chakra组合发行了首张专辑《14GuyProjectAlbum》。2001年，发行专辑《Chakra"Ca》。2002年，发行专辑《Chakra3》；同年郑丽媛参演电影《紧急措施19号》。
2003年，Chakra发行专辑《Tomato》。2004年，郑丽媛正式宣布退出Chakra组合；同年在电影《B型男友》中饰演一位女大学生。
2005年，主演电视剧《你好!弗兰西斯卡》；与吴志昊、金素妍合作出演MBC电视剧《秋天的骤雨》；同年在电视剧《我叫金三顺》中饰演女二号柳熙珍，获得MBC演技大赏优秀演技奖。
2006年，与金来沅合作出演MBC电视剧《你来自哪颗星》，饰演在小村落里长大，但是对生活积极的金福实。2007年，与奉太奎联袂主演爱情喜剧电影《双面女友》，凭借该片她获得了第28届青龙电影节最佳新人奖。
2009年，郑丽媛在女性题材的古装剧《王女自鸣鼓》中饰演女一号自鸣公主，因电视剧的收视率不尽人意，原定播出50集的《王女自鸣鼓》以39集为大结局落下了帷幕；同年在电影《金氏漂流记》中饰演自闭症宅女。
2011年，在反映朝鲜战争的人文关怀喜剧电影《与敌同寝》中饰演朴雪熙一角；同年和权相佑合作出演情感剧情片《痛症》，饰演患有血友病的朱东贤。
2012年，郑丽媛与严泰雄联袂主演爱情喜剧电影《永无结局的故事》；与李凡秀、郑糠云、洪秀贤合作主演SBS电视剧《工薪族楚汉志》；同年主演电视剧《电视剧帝王》。
2013年，在MBC电视剧《医学团队》中饰演胸部外科女医生徐珠英。
2014年3月，担任真人秀节目《ArtStarKorea》的主持人。
2015年10月，在tvN电视台月火剧《泡泡糖》中饰演电台PD金幸儿。
2016年6月，联同一众志同道合好友参与《IAMADISCOVERER》海处艺术之旅。同月20日，获邀担任第15届MSFF实现影片电影节评审之一。
2017年，郑丽媛与尹贤敏、全光烈携手出演KBS2TV月火剧《魔女的法庭》，饰演检察官马利盾。
2018年2月，主演喜剧犯罪电影《门》；5月，主演SBS爱情喜剧《油腻的浪漫》，饰演段赛雅。
2019年12月，主演JTBC政法题材电视剧《检察官内战》，饰演完美的精英检察官车明珠。
