王泫伊九岁开始学习舞蹈，擅长中国古典舞敦煌舞民间舞，之后在舞剧《大梦敦煌》、《西出阳关》中担当主要演员，并随团赴全国同港澳台演出百场以上；2002年考入中央戏剧学院表演系。
2006年，参演邓超、释小龙主演的古装悬疑剧《
少年包青天Ⅲ之天芒传奇》，在剧中饰演“木兰”而正式出道；同年，参演古装历史剧《
大敦煌》饰演“水妹”。
2007年，主演系列电影《
女神捕》之《绝境》《借刀》，在片中饰演晚云；同年，拍摄蔡国庆、普超英主演电视剧《辉煌的背后》，在剧中饰演任小菁；同年，客串电视剧《
大长垣》，在剧中饰演凤华。
2008年，拍摄陈家林执导的家族题材剧《
牟氏庄园》，在剧中饰演五四爱国学生惠芸；同年，拍摄应采儿、杨恭如主演的电影《
侠侣探案之商女梦断》，在片中饰演苏凌越。
2009年，与
马文龙合作主演的电影《
不速来客》，在剧中饰演江洋大盗；同年，拍摄室内情景剧《
四川好人》，在剧中饰演慧慧；同年，拍摄电影《1201.1201》，在片中饰演梦瑶。
2010年，参演陈意涵、薛仕凌主演的爱情喜剧《
恋爱SOS》；同年，拍摄陈家林执导，林永健主演的医患题材电视剧《
大源奇事》，在剧中饰演刘红。
2011年，参演田少波执导的电影《
三嫁李郎》，在片中饰演性情泼辣的关胜男；同年，参演系列电影《红线俱乐部》，在片中饰演金玉颜；同年，与吴超主演电影《心愿》，在片中饰演田红 。
2012年，拍摄刘涛、保剑锋主演的都市家庭电视剧《
贤妻》，在剧中饰演琪琪；同年，主演轻喜剧电影《
赚够一千万》。
2013年，拍摄揭秘中国第一代伞兵传奇青春抗战电视剧《
第一伞兵队》，在剧中饰演叶灵风；同年，拍摄台湾电视剧《幸福来报道》，在剧中饰演赵思芳。
2014年，拍摄由陈浩民、樊少皇主演古装历史剧《皇甫谧传奇》，在剧中饰演反一号皇上最宠爱的丽妃；同年，接拍农村励志电影《
龙湾村的爷们儿》，在剧中饰演女一号黄爱莲；同年，拍摄文艺片微电影《一次蝉鸣》，在片中饰演女一号杨沫。
2016年，领衔主演网络电影《
赚够一千万》，在片中饰演超现实主义的女孩苏朗，影片获得中国国际青年电影展网络大电影单元“网络风尚奖”。
王泫伊凭借热播剧《少年包青天3之天芒传奇》剧中的“木兰”一角深受广大朋友们的熟知和喜爱，并在《
贤妻》《
女神捕》《
牟氏庄园》等影视作品均有出色的表演。（新华网评）
王泫伊清秀亮丽，在古装剧、现代剧都有出色表现，在角色选择上她没有设限，只要角色出彩人物性格丰富，古装现代都会接受。而且她的古装扮相绝佳，演技也精准娴熟，深得观众的心。（大众网评）