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1982年1月11日，孙艺珍出生于韩国大邱的一个普通家庭。1999年，18岁的孙艺珍考进了汉城艺术大学电影系。念大学期间，孙艺珍和其他同学一样，开始在韩国三大电视台的长篇电视剧里客串一些小角色。 

2000年，孙艺珍凭借奇幻悬疑片《秘密》初登大银幕，虽然影片口碑不佳，但却正式开启了她的表演之路。 

2001年，孙艺珍与苏志燮、郑俊、苏幼贞等共同主演了由朴成洙执导的都市爱情剧《美味美爱》，扮演热衷于烹饪的富家千金“希艾”；  8月20日，主演的爱情剧《善姬与真姬》首播，孙艺珍扮演性格活泼、开朗，待人坦诚的“申善姬”，凭借该剧获得MBC演技大赏新人女演员奖。 2002年，与崔岷植、安圣基合作，主演了由林权泽执导的传记电影《醉画仙》，她在片中饰演美丽端庄的李府千金“晓芸”，这是孙艺珍首次担任电影主演，影片获得第55届戛纳国际电影节最佳导演奖，这也为孙艺珍带来了更多的关注； 8月15日，孙艺珍与车太贤、李恩珠合作主演的爱情电影《向左爱向右爱》上映，她在片中扮演温柔婉约、善良又多愁善感的“秀仁”，凭借该片荣获第22届韩国影评奖最佳女新人奖。

2003年1月30日，与曹承佑、赵寅成等共同主演的爱情电影《假如爱有天意》上映，孙艺珍饰演初恋遭遇巧妙地相似的母女“宋珠喜”和“尹梓希”，由此获得了第39届韩国百想艺术大赏电影类最佳新人女演员奖和第40届韩国电影大钟奖最佳新人女演员奖；  7月7日，搭档宋承宪主演的爱情电视剧《夏日香气》首播，孙艺珍在剧中出演清纯开朗的女孩“沈惠媛”。[2004年，和郑雨盛搭档，主演了由李宰汉执导的爱情电影《我脑海中的橡皮擦》，孙艺珍饰演有着非常严重健忘症的富家女“秀真”，影片上映后观影人次突破200万，位列韩国年度电影票房第五，在日本公映时票房也超过了三十亿日元，打破了韩国电影在日上映票房记录。 [

2005年9月7日，与裴勇俊搭档主演的爱情电影《外出》上映，孙艺珍在片中扮演遭到丈夫背叛的普通人妻“舒英”，该片打破韩影《我脑海中的橡皮擦》日本票房纪录，创下了韩国电影在日本上映的最高票房纪录。 孙艺珍还凭借该角色首次入围第26届韩国青龙电影奖最佳女主角奖，并获得了第51届亚太电影节最佳女主角奖；  12月22日，孙艺珍与宋一国合作的爱情电影《搭讪的法则》上映，她在片中饰演相貌出众的个人高级理财师“韩智媛”，由此获得了第15届中国金鸡百花电影节最受中国观众喜爱的女演员奖。  

2006年，孙艺珍搭档甘宇成，以每集高达2500万韩元的片酬接拍并主演了由韩智承执导的爱情电视剧《恋爱时代》，成为当时韩剧片酬最高的女演员，其饰演性格开朗、却又固执害怕受伤害的“俞恩郝”，凭此角色获得了第43届韩国百想艺术大赏电视剧最佳女主角奖。 2007年1月25日，由李成康执导的奇幻动画电影《千年狐》上映，孙艺珍为片中的千年狐“优比”配音。  2008年1月10日，与金明敏、金海淑联袂主演的动作悬疑电影《无防备都市》上映，孙艺珍变身性感美艳的国际偷窃集团头目“白蔷薇”； [24]  10月23日