高圣熙出生在美国密苏里州哥伦比亚，父亲是外交部教授，她从小精通英语、日语等语言。在美国留学读高中2年级期间暂时来到韩国，直到大学2年级为止一直作为模特进行活动。在进行模特活动时，发现自己对表演产生了兴趣，为了专注于表演，向模特所属公司支付违约金后，到各种选秀节目中投递简历。
2013年2月21日，在就读成均馆大学演技艺术专业期间，出演的惊悚片《
愤怒的伦理学》上映，在片中饰演被害的女研究生珍雅，以演员身份出道；10月17日，出演的喜剧片《
过山车》上映，在片中饰演了一名韩语生疏的日本空中乘务员；12月18日，出演的
MBC励志爱情剧《
韩国小姐》播出，在剧中饰演有着完美脸蛋以及魔鬼身材的“韩国小姐”参赛者金在熙。
2014年8月4日，与
丁一宇、
郑允浩联袂主演的MBC青春爱情古装剧《
巡夜人日志》播出，在剧中饰演以与生俱来的特殊能力为“巡夜人”寻找新成员的少女桃夏，凭借该剧获得“2014年MBC演技大赏-女子新人奖”。
2015年1月9日，与
金在中、
裴宗玉主演的
KBS谍战动作剧《
SPY》播出，在剧中饰演隐藏着不为人知秘密的旅行社职员李润真；6月20日，与
金武烈、
李诗英联袂主演的
OCN悬疑剧《
我的美丽新娘》播出，在剧中饰演在美丽柔弱的外表下，有着不为人知过去的神秘人物尹珠英。
2016年8月24日，特别出演的
SBS爱情喜剧《
嫉妒的化身》播出，在剧中饰演男主角华信的前女友秀英。2017年9月27日，与
李钟硕、
裴秀智联袂主演的SBS奇幻悬疑爱情剧《
当你沉睡时》播出，在剧中饰演检察官
申熙玟。
2018年1月24日，出演的电视剧《
母亲》播出，在剧中饰演独自抚养孩子的未婚妈妈申紫英；4月25日，与
张东健、
朴炯植联袂主演的法律剧《
金装律师》播出，在剧中饰演法律助理金智娜；10月6日，与
金允珍、
崔乘训、
郑雄仁联袂主演的悬疑剧《
Ms.Ma：复仇的女神》播出，在剧中饰演为寻找妹妹而假扮成马智媛假侄女的徐恩智。
2019年2月27日，搭档
金东旭主演的爱情片《
怎么就结婚了》上映，在片中饰演因受伤而退役的田径选手海珠；10月2日，与MS Team娱乐公司签约。2020年2月7日，与
尹贤敏、
崔汝珍联袂主演
Netflix爱情科幻剧《
我的智能情人》播出，在剧中饰演职场女性
韩素妍；5月17日，搭档
朴施厚主演的古装剧《
风云碑》播出，在剧中饰演拥有展望命运的能力的李凤莲。
2021年12月29日，搭档
韩志旼、
李栋旭、
姜河那、
林允儿主演的爱情片《
新年快乐》上映。2022年9月30日，与
郭东延、
裴贤圣、
姜敏儿等领衔主演的职场喜剧《
高斯电子公司》播出，在剧中饰演拥有火爆性格的营销3部代理车娜莱。
高圣熙在古装爱情剧《
巡夜人日志》中首次担任女主角，自然的演技得到认可，受到了很多观众的喜爱。她在接受记者采访时总是面带笑容，表现得十分谦虚，她会成为更加出色的女演员。（搜狐娱乐评）
高圣熙在电视剧《
母亲》中首次饰演反派角色，展现了强烈的存在感。 她在外形上的转变和眼神、语气都不同的细节演技获得了观众们的好评，演绎出独自抚养孩子的未婚妈妈的疲惫感和敏感，同时展现了将亲生女儿逼到绝境的冷酷妈妈的样子。（SBS News评）
在职场爱情喜剧《
高斯电子公司》中 ，高圣熙通过丰富的表情塑造了情绪大起大落、不稳定的角色形象。同时，展现了在喜剧和爱情剧两种不同题材之间熟练地切换状态的过人的演技。（《韩国日报》评）