念大学期间,孙艺珍和其他同学一样,开始在韩国几大电视台的长篇电视剧里客串一些小角色。她先是在MBC的两部电视剧里觅得机会,虽然扮演的都是些不起眼的小人物,但孙艺珍算是正式进入了演艺圈。
2001年,经朋友介绍,孙艺珍在韩国导演林权泽的影片《醉画仙》里获得了一个小角色,这部电影后来获得2002年柏林电影节最佳导演奖,导演林权泽被称为韩国的国宝级导演,而男主角的扮演者崔岷植则是韩国最具实力的演技派泰斗。也许名导与名角的力量就是这么神奇,短暂的“熏陶”,让孙艺珍窥见了一个神奇的、充满魅力的电影世界。
2002年,孙艺珍主演了两部电影——《恋爱小说》和《假如爱有天意》。在《恋爱小说》里,孙艺珍和车太贤、李恩珠演绎了一段青涩的三角恋。《假如爱有天意》中她出演了母女两人,出色的演绎使她温柔纯美的形象深入人心。2003年底,孙艺珍接下了电影《我脑中的橡皮擦》。影片还未在韩国上映,就被韩国五大电影网站评为本年度最受期待的影片。在釜山电影节上,更以创纪录的270亿韩元将海外版权卖给了日本。
2005年,孙艺珍和裴勇俊合作了《外出》,该片上映后好评不断,孙艺珍在亚洲影坛的地位进一部巩固。随后她又以性感形象大玩突破,出演了《搭讪的法则》。2007年孙艺珍出演了《千年狐》。2008年她的作品是《不设防的都市》。
孙艺珍在电影《坏蛋必须死》中饰演谜一样的女人智妍。为了饰演智妍,孙艺珍做了很多的挑战。因为要展示智妍自由奔放的性格,片中有很多出水、缝伤口的场面都要自己亲自上阵,因为该电影中出演对手戏的男演员是中国人,孙艺珍还需要配合男演员消化中文台词,使出浑身解数诠释形象的孙艺珍也获得了同组演员和摄制组的称赞。