2001年凭借“KIKI”杂志封面正式出道。

2003年拍摄电影处女作《女高怪谈3：狐狸阶梯》，开始受到关注。

2004年，搭档高修拍摄电影《SOME》，扮演交通电台记者徐有真 。

2006年，出演MBC电视剧《宫》，饰演皇太子的初恋情人闵孝琳，为外界熟悉。同年出演MBC台庆剧《朱蒙》，饰演朱蒙原配礼素雅，获得第43届百想艺术大赏TV部门最佳新人女演员提名。

2007年，与林昌正、崔成国、申伊合作出演电影《色即是空2》，饰演女主角京雅，获得第44届百想艺术大赏电影部门最高人气女演员提名。 同年搭档金希澈主持SBS综艺节目《人气歌谣》。

2008年，搭档赵寅成、朱镇模出演电影《霜花店》中王后一角，该片上映一个月票房即达到370万，获得第44届百想艺术大赏电影部门最高人气女演员提名。

2010年4月搭档徐京锡主持SBS综艺《深夜TV演艺》，同年7月固定出演SBS电视台周末综艺节目《Running Man》，年末获得SBS演艺大赏综艺特别赏。

2011年，出演由人气漫画家姜草的同名作品改编的电影《我爱你》，扮演李顺才的孙女金妍儿一角；出演KBS月火剧《强力班》，饰演热血记者赵敏珠；在MBC电视台古装历史剧《阶伯》剧中饰演恩古，获得年末MBC演技大赏PD赏。同年还凭借RunningMan获得SBS演艺大赏综艺优秀赏。

2012年，与金在中合作电影《胡狼来了》，饰演密谋绑架案的女杀手奉敏贞，这是她首次挑战喜剧片，并以此片获得第49届百想艺术大赏电影部门最高人气女演员提名。同年，与崔岷植、李政宰、黄正民等人合作，参演电影《新世界》，饰演冷静理智的情报员辛宇一角，该片于2013年上映。

2013年，在KBS水木剧《天命：朝鲜版逃亡者》中饰演帮助主人公崔元逃亡的医女洪多仁一角。同年和李光洙共同参演了动画片《海洋警察 Macro》的配音。

2014年，出演TVN金土电视剧《急诊男女》，搭档崔振赫、李必模、崔汝真等人，饰演离婚女吴珍熙。同年亦拍摄中国电影《708090之深圳恋歌》，并与吴克羣、吕良伟等合作。

2015年，出演TVN金土电视剧《前女友俱乐部》，搭档卞耀汉、李允智、张智恩、刘花英等人，饰演电影制作人金秀珍。 作为女一号加盟基美影业携中、法、韩三国制作团队精心打造的影片《超级快递》 。

2016年1月22日，确定与台湾暖男代表陈柏霖一起登上大陆节目《我们相爱吧》 。

2016年，宋智孝当选由韩流新闻网站“SOOMPI”评出的2015年韩国最佳女演员。

因为她的行为、性格、才气及笑声都非常“漂亮”，形成了这位让观众难以割舍的ACE王牌宋智孝。是作为新人的谦逊，还是率直，不管怎样，从宋智孝的身上感觉到了和别的模特不一样的某种魅力。（凤凰网评）

宋智孝是《Running Man》中唯一的女MC，作为队中唯一的红花，她卸下了演员的光环，爽朗不做作的个性得到大众的认可，她是一个拥有着八色鸟魅力的女演员。《RunningMan》之于宋智孝，有着里程碑一样的重要意义，在这档节目之前，她只是30代女演员中的其中一人，时常出现在电影或电视剧中，裹上神秘外衣难以令人接近的女星之一。她可以毫不介意的展示睡眼惺忪的素颜，也可以完全不顾及形象的大吃大喝，从“不良智孝”到“ACE智孝”，从“不良智孝“”到“Miss懵”，她的活跃表现令观众看到了不同于演员的一面，有暴力有可爱，有机智有糊涂，有女神有邻家，这各种各样展现不同的魅力集中到一起。（新浪娱乐评）