生于首尔。毕业于东国大学话剧影像学系。1997年以平面模特出道。1999年，出演电视剧《欢乐时光》，获第35届韩国百想艺术大赏电视剧部门最佳新人女演员奖。同年，凭借主演的电影《白色情人节》，获第35届韩国百想艺术大赏电影类最佳新人女演员奖。2000年，主演文艺爱情电影《触不到的恋人》，获第38届韩国电影大钟奖最佳女主角提名。2001年，与车太贤主演《我的野蛮女友》，饰演宋明熙一角，获第39届韩国电影大钟奖最佳女主角奖。2006年，主演电影《雏菊》，获第43届韩国电影大钟奖最佳女主角奖提名。2013年，主演电视剧《来自星星的你》，获第50届韩国百想艺术大赏电视类最佳女主角奖。2015年，主演电影《暗杀》，凭借此片再次获第52届韩国电影大钟奖最佳女主角奖。同年，获韩国大众文化艺术奖总统表彰奖。2016年，主演电视剧《蓝色大海的传说》。全智贤主演的电影还有《小夜刀》《雪花秘扇》《盗贼同盟》《暗杀》《柏林》等。主演的电视剧还有《我心荡漾》等。