1998年，文贞熙于韩国艺术综合大学话剧院表演专业毕业，并通过话剧作品《义兄弟》正式出道；随后，赴法国留学，因此精通英法文。 2000年，文贞熙在全度妍和薛景求主演的爱情电影《求偶一支公》中客串出演，首次登上大银幕。2004年，文贞熙一改温柔贤淑本色，在李成宰、朴帅眉、金秀路主演的爱情喜剧《随风起舞》中展示了其不俗的拉丁舞技，由此获得关注。 2006年4月3日，参演的由孙艺珍、甘宇成主演的都市情感剧《恋爱时代》首播，文贞熙饰演甘宇成的初恋“郑幼晴”； 9月25日，由金震根执导，金有美、李贤宇主演的爱情喜剧《独身天下》首播，文贞熙在剧中饰演把结婚当作最大课题的现实主义者“徐慧珍”。 2008年6月6日，参演的由崔江熙、池贤宇、李善钧、金英在主演的都市情感剧《我的甜蜜都市》首播，饰演崔江熙的好友“南由姬”，文贞熙由此获得2008SBS演技大赏PD赏； 7月21日，SBS早间电视剧《媳妇儿和少奶奶》首播，文贞熙出演女主角李顺正，这是文贞熙出道10年来首次成为女主演。 2009年，参演了由蔡时那、崔宰诚、李德华、金素恩、李泰林等主演的古装历史剧《千秋太后》，文贞熙饰演文和王后金芙蓉。 2010年9月9日，文贞熙作为唯一女主演参演的动作片《麻烦终结者》上映，其在片中饰演使解决士姜泰植陷入危机的幕后势力核心人物“吴庆新”； 12月30日，文贞熙搭档申河均主演的爱情电影《黑色咖啡》上映，影片获邀参加了第66届威尼斯国际电影节。 2011年，与李成宰、安圣基等联袂出演韩国首部3D古装片《弦之歌》，文贞熙在片中饰演伽倻琴演奏师“莲花”。 2012年，搭档金明敏、金烔完、李哈妮，主演了由朴正宇编导的韩国首部“生物系”灾难电影《铁线虫入侵》，文贞熙饰演凭借坚强意志对抗体内病毒的贤惠妻子“景顺”，由此获得第33届韩国青龙电影奖最佳女配角奖。 2013年，文贞熙与孙贤周、全美善主演了由许政编导的惊悚电影《捉迷藏》，饰演为实现住他人大房子的梦想而杀人的疯女人“珠熙”，因此获得第50届韩国电影大钟奖、第34届韩国电影青龙奖和第50届韩国百想艺术大赏电影类奖项-最佳女演员三项提名。 2014年，与廉晶雅、金英爱、金康宇等人主演了剧情片《CART》，文贞熙饰演为了生活而积极斗争的超市大妈“惠美”，凭此角色获得第51届韩国百想艺术大赏电影类奖项-最佳女配角提名。