蔡思韵自幼便展现出对舞蹈与话剧的浓厚兴趣，她的艺术生涯始于芭蕾舞，在长期的练习中培养了优雅的形体与节奏感。进入高中后，她进一步拓展了自己的艺术领域，开始系统学习现代舞，从而积累了丰富的肢体表达经验。2011年，为了挑战自我并探索更多可能性，她报名参加了第十届南方新丝路模特大赛；为了支持她的比赛，家人特意为她聘请了一位资深教练进行为期两个月的密集培训，这位教练曾于2005年荣获马来西亚华裔小姐殊荣，在仪态与舞台表现方面给予了蔡思韵专业的指导。 在正式投身表演事业之前，蔡思韵曾拥有多年的舞者经历，舞蹈不仅塑造了她的身体素质，也深化了她对艺术表现的理解。由于性格温和沉静，她更倾向于生活节奏舒缓、文化氛围浓厚的环境，而台湾的风土人情恰好契合她的个性与喜好。因此，在2014年高中毕业后，蔡思韵决定从香港移居台湾，寻求更广阔的发展空间。出于对表演艺术始终如一的热爱，她选择进入台北艺术大学戏剧系深造，期望通过系统的学术训练与舞台实践，进一步丰富自己的戏剧理论知识，并积累宝贵的演出经验，从而将这份热爱持续转化为职业道路上的追求。 在大学三年级期间，蔡思韵选修了由知名导演李启源在电影系开设的演员课程。在这门课上，她凭借专注的学习态度与独特的表演潜力，得到了李启源的关注与认可，并因此有幸被选中参与其电影项目《盗命师》的演出，这成为她演艺生涯中的一个重要契机。
2017年10月，蔡思韵首次亮相大银幕，在王阳明与陈庭妮联袂主演的悬疑惊悚电影《盗命师》中饰演了一位身份神秘、患有自闭症的少女猫丫，凭借这一角色，她正式开启了个人演艺生涯；就在同一个月内，她又迅速投身于电视剧拍摄，与陈奕迅、郭伟亮、蔡洁及余香凝等演员共同主演了一部爱情题材剧集《短暂的婚姻》，在剧中她化身为Terry那位气质清新、容貌美丽的妻子Malena，剧中角色因与Galen发展出一段复杂的婚外恋情而展现出丰富的情感层次。进入2019年2月，蔡思韵参演了由王大陆和林允担纲主演的爱情电影《一吻定情》，她在片中扮演了A班选手宫纱绘，这一角色是女主角原湘琴在剧情发展中的重要竞争对手。同年9月，她接着出演了一部改编自同名热门游戏的惊悚校园题材影片《返校》，在片中她诠释了一位思想前卫、行事果敢且气质端庄出众的中学女教师殷翠涵，这一角色进一步展现了她在塑造人物方面的多样性。到了12月，蔡思韵又与刘以豪、刘奕儿合作，主演了一部偶像爱情剧《极道千金》，剧中她饰演了徐逸航的绯闻女友凌云，然而这个角色并非简单的感情对立面，反而主动为暗恋徐逸航的另一位角色安琪牵线搭桥，体现了其复杂而善良的内心世界。此外，在作品《一吻定情》中，她同样饰演了宫纱绘这一角色，延续了其在表演上的连贯探索。
在2020年，她凭借出色的表演，以作品《幻爱》荣获了2019年度香港电影评论学会大奖的最佳女演员奖项，展现了其深厚的演技功底。同年2月12日，她又因在电影《幻爱》中的精彩演绎，成功获得了第39届香港电影金像奖最佳女主角的提名，进一步奠定了其在影坛的地位。紧接着在3月29日，她作为嘉宾参与了脱口秀节目《金像女情》的录制，该节目于中国香港地区进行了首播，让她在荧幕上展现了不同的风采。时间来到2022年，她参演的电视剧《940920》正式与观众见面，获得了广泛的关注。同年9月，她主演的电影《灯火阑珊》也陆续上映，而在此前的4月29日，她参演的另一部电影作品《全个世界都有电话》已于远东电影节上亮相。进入2023年，她在5月25日主演的电影《失衡凶间之罪与杀》于中国香港上映，在片中她生动地诠释了文希洛Nora这一角色。2024年对于她而言同样是作品丰富的一年，5月1日其参演的电影《九龙城寨之围城》播出，随后在6月21日，她参演的电视剧《谁是被害者 第二季》也相继播出。8月，她主演的电影《还钱》登上大银幕；9月26日，另一部她参演的电影《武替道》也如期上映。到了年底的12月20日，她主演的电影《久别重逢》上映，她在片中饰演了夏文萱一角；而在12月14日，她出演的浪漫喜剧《不如海边吹吹风》则在中国台湾地区播出。2025年，她的演艺活动依然活跃，3月14日参演的电影《武替道》上映，9月28日参演的电视剧《绝命法官》播出，10月9日参演的电影《泥娃娃》也与观众见面。同年11月，她还受邀担任了第22届香港亚洲电影节「亚洲新导演奖」的评审工作，以其专业视角支持电影新生力量的发展。
在蔡思韵年仅十岁的那一年，她的父亲不幸离世，这个变故使得家庭的重担落在了母亲和比她年长十岁的哥哥肩上，自此三人相依为命，共同面对生活的挑战。时光流转，到了2025年10月，蔡思韵与演员刘俊谦正式向公众宣布了他们结婚的喜讯，这一消息标志着他们的人生进入了崭新的阶段，也收获了众多亲友与观众的祝福。
在影片《返校》中，蔡思韵所饰演的殷老师一角，以其浓郁而自然的文青气质深深烙印在观众心中。尽管在电影开拍之前，她曾流露出些许紧张情绪，然而一旦进入实际拍摄，她便立刻展现出高度专业的表演状态。她周身弥漫着充盈的文艺氛围，这种柔美之感浑然天成、毫不矫饰，正是她能够在众多演员中独树一帜的关键所在。她身上常带着一种不食人间烟火的“仙气”，谈吐舒缓从容、温和儒雅，却又时不时流露出几分天真率直的“傻大姐”式可爱，这种反差令人倍感亲切。当她投入现代舞的练习时，每一个动作都显得格外优雅而迷人，举手投足间自然散发着坚定的自信，那种浑然天成的姿态，宛如一位真正的仙子降临凡间。而切换到街舞练习时，她迅速变换造型，穿上时尚感满满的短款连帽上衣与宽松运动裤，并将头发利落束起，整个人的气场与练习现代舞时那种清新脱俗的模样截然不同，显得飒爽十足、架势全开。一直以来，她给人的印象多是优雅且充满女人味的，即便是日常生活中的装扮，也一贯保持着那种清新脱俗的独特风格。