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2003年，朴信惠出演了李承焕演唱的歌曲《花》MV，正式出道；同年，出演了个人首部电视剧《天国的阶梯》，朴信惠在剧中饰演女主角崔智友的童年角色小静书，凭借该角色获得了SBS演技大赏童星奖。
2004年，出演了KBS短剧《如果再等一班车》。2005年2月28日，与苏有珍、柳承洙、朴京林等共同出演的爱情剧《可爱还是疯狂》首播。
2006年2月8日，与李莞领衔主演的爱情剧《天国的树》开播，这是朴信惠担任主演的首部电视剧；9月21日，与曹承佑、姜惠贞合作出演的悬疑电影《蜥蜴》上映，她在片中饰演隐藏了不为人知秘密的“边子”。
2007年1月10日，与崔东旭、许怡才、姜斗等联袂主演的爱情喜剧《宫S》播出，她在剧中饰演一直对皇太后位置虎视眈眈的“申世玲”；5月23日，搭档在熙主演的恐怖电影《传说的故乡》上映，她在片中分别饰演温柔善良的姐姐“素妍”和工于心计的妹妹“孝珍”，这是她担任主演的首部电影；5月27日，担任MBC综艺节目《幻想的同桌》的主持人；8月18日，与朱相昱、金承秀、金宝庆等联合主演的都市家庭剧《萝卜泡菜》首播，她在剧中饰演开朗坚强的女主角“张思雅”；12月29日，获得了MBC演艺大赏MC新人奖。
2008年2月1日，与朱镇模、朴志胤、王亚楠等共同出演的古装爱情剧《飞天舞">飞天舞》播出，朴信惠在剧中扮演开朗、伶俐的少女“阿丽秀”。
2009年10月7日，与张根硕、郑容和、李洪基等联袂主演的音乐偶像剧《原来是美男啊》开播，朴信惠凭借该剧获得了SBS演技大赏新人奖；12月30日，与金希澈、郑勇化共同担任SBS音乐类娱乐节目《歌谣大战》的主持人。
2010年9月16日，与严泰雄、李珉廷、崔丹尼尔联合主演的爱情喜剧片《恋爱操作团》上映，她在片中饰演干练、成熟稳重的恋爱军团成员“敏英”，并凭此角色获得了第8届韩国电影大奖最佳女配角提名以及第47届百想艺术大赏电影部门人气奖。
2011年3月30日，参与录制MBC电台节目《蓝色夜晚，我是郑烨》之女演员特辑活动；5月7日，参加了“2011北京TGC时尚盛典”；6月19日，与胡宇崴、李毓芬合作出演的偶像剧《旋风管家》开播，朴信惠饰演只喜欢沉浸在漫画、动画、计算机游戏等二次元事物中的怪怪美少女“三千院凪”；6月22日，参与录制MBC电台节目《两点的约会，我是尹道玄》；6月29日，与郑容和领衔主演的浪漫爱情剧《你为我着迷》播出，她在剧中饰演出身于韩国传统乐器世家的“李奎媛”；8月26日，在“2011乐视影视盛典”上，朴信惠获得了电视剧部分亚太地区年度最受欢迎演员奖；10月3日，与玉泽演、崔珉豪联合主持“2011庆州韩流梦想音乐会”；11月7日，到湖南长沙录制湖南卫视综艺节目《天天向上》。
2012年3月24日，出席“2012上海TGC时尚盛典”；4月26日，获得了第48届百想艺术大赏电视部门最佳人气女演员奖；7月15日，与奉太奎领衔主演的KBS独幕剧《别担心，是女鬼》首播，因此获得了KBS演技大赏单幕剧部门优秀演技奖。
2013年1月7日，与尹施允、金智勋、高庚杓合作主演的青春爱情喜剧《邻家花美男》开播，她在剧中饰演不到万不得已不愿出门的编辑“高独美”；1月23日，与柳承龙、葛素媛、郑进永共同出演的剧情片《7号房的礼物》上映，凭借该片获得了第49届韩国百想艺术大赏电影部门最佳女配角提名，并获得了最佳人气女演员奖；8月13日，她在韩国首尔录制了湖南电视台美妆节目《我是大美人》；10月9日，与李敏镐、金宇彬、金智媛等一同主演的青春喜剧《继承者们》播出，她在剧中扮演从小就代替妈妈处理各种事物的“车恩尚”，凭借该角色获得了SBS演技大赏中篇电视剧优秀表演奖、十大明星奖，第50届百想艺术大赏电视剧部门最佳人气女演员，第五届国剧盛典年度海外人气演员奖。
2014年11月12日，与李钟硕、金英光、李侑菲联袂主演的职场爱情剧《匹诺曹》首播，她在剧中饰演患有匹诺曹症候群的社会部女记者“崔仁荷”，凭借该角色获得了SBS演技大赏中篇电视剧女子部最优秀奖和十大明星奖；12月24日，与韩石圭、高洙、柳演锡等合作主演的古装电影《尚衣院》上映，她在片中饰演表面维持着孤傲、实际却很惜才的王妃，由此获得了第51届百想艺术大赏电影部门最佳人气女演员奖；12月31日，主持了SBS演技大赏。
2015年5月22日，出演的生活实境综艺节目《三时三餐第二季》播出；8月28日，再次出演的生活实境综艺节目《三时三餐第二季》播出；10月29日，获得了韩国大众文化艺术奖国务总理表彰奖；11月，在歌手李洪基的首张solo专辑《FM302》主打歌《INSENSIBLE》MV中担任女主角。
2016年6月20日，与金来沅、尹均相、李圣经联合主演的医疗剧《Doctors》首播，朴信惠饰演头脑聪敏，性格活泼善良的神经外科临床医生“刘慧静”，凭借该角色获得了SBS演技大赏剧情/奇幻类最优秀演技女子奖和十大明星奖；7月2日，客串出演的职场爱情网剧《评价女王》开播；11月23日，与曹政奭、都暻秀共同出演的剧情片《哥哥》上映。
2017年11月2日，与崔岷植、柳俊烈、朴海俊联袂出演的犯罪惊悚片《沉默》上映，朴信惠饰演豪门之女林美拉的辩护律师“崔熙静”。
2018年12月1日，与玄彬领衔主演的奇幻爱情剧《阿尔罕布拉宫的回忆》开播，她在剧中饰演梦想成为顶级古典吉他手的旅馆经营者“郑熙珠”。
2019年1月3日，搭档全钟瑞主演的惊悚电影《CALL》开拍。2020年1月6日，系列纪录片《人类-动物》开播，朴信惠在片中担任主持人。
学业
2008年2月，朴信惠考入韩国中央大学戏剧电影学系专业。2014年，被指派担任“在校生宣传大使”；同年春，在结束了大四第一学期的学习后，朴信惠申请休学一年。2015年9月，回归校园继续最后一个学期的学习。
2016年2月15日，朴信惠出席毕业典礼，领取学士学位毕业证书，并获得学校特别颁发的“服务贡献奖”。
感情
2018年3月7日，朴信惠与演员崔泰俊被爆料正在交往，不久后双方经纪公司先后确认了两人正在交往的消息。
2007年3月31日晚，朴信惠出席了为艾滋病患者捐款的慈善公益活动。2009年7月14日，朴信惠被首尔国际漫画动画盛典委任为该庆典的宣传大使；12月17日起的六天时间里，朴信惠到尼泊尔一个小村庄奉献爱心，去帮助那里的孩子们。
2010年3月，受邀担任第11届全州国际电影节宣传大使。2011年5月25日，被委任为国际慈善机构“饥饿对策”的宣传大使；8月25日，出席“饥饿对策”的STOPHUNGER活动；9月，以“饥饿对策”宣传大使的身份到非洲加纳参加志愿服务活动。
2012年4月11日，担任KIA老虎棒球队的韩国职业棒球联赛光州主场开球嘉宾；8月21日，参加GFSC慈善活动，为日本大地震灾难儿童送上温暖及礼物；9月13日，受邀担任第49届韩国电影大钟奖宣传大使；同年，与粉丝一起进行了“星光天使计划”，并与饥饿对策共同救助海内外的困难儿童。
2013年2月2日，参加电影《7号房的礼物》米饭志愿服务活动；3月12日，她参加时尚杂志《InStyle》10周年慈善义卖会及展示会；5月29日，被专利厅委任为“伪造商品流通杜绝活动”宣传大使；7月15日，以一日老师的身份参加“冒牌货OUT，正牌货OK”体验学习活动，鼓励大众使用正品；9月，拍摄了强调使用正品重要性的公益广告；11月，在非洲加纳博尔加坦加的村庄建造了能让孩子们既能用心学习也能跑着玩耍的信惠中心。12月，在一场“爱心义卖会”上捐赠了个人藏品。
2014年4月24日，朴信惠响应当地的“黄丝带运动”，在社交网络换上黄丝带图像，祈求珍岛沉船的海难失踪者平安归来，此外她还捐款37万港元赈灾，支援搜索失踪者及帮助死者家属及生还者提供应援物资；12月18日，出席了在首尔恩平区某福利设施举行的“山寨OUT正品OK，约定用正品！”慈善活动，朴信惠为学生们送上了温暖的冬日礼物。
2015年4月14日，朴信惠出席“为帮助疑难病儿童的捐款仪式”；4月，为尼泊尔地震灾区捐款3000万韩元用以震后重建；9月23日，出席了在中国北京举行的“2015BAZAAR慈善之夜”；11月23日，为“饥饿对策”与SK集团和社会企业“分享幸福”在网上为韩国低收入家庭举行的义卖活动捐赠了个人物品。
2016年11月23日，国际救助组织“饥饿对策”委任朴信惠成为饥饿对策高额后援者俱乐部“Philanthropyclub”的会员；12月，朴信惠在所属社不知情和并未使用本名捐献的情况下，私下为韩国大邱西门市场火灾的受害商户捐款5000万韩元；12月14日，通过蜂窝煤银行捐款5000万韩元爱心款项；同年，在菲律宾建设信惠中心。
2017年6月10日，以香港为开端举办亚洲巡回粉丝见面会，收益捐给国际救援机构“饥饿对策”；11月16日，为浦项地区遭受地震灾害的贫困儿童捐献了5000万韩元。
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