一九九五年，当时年仅十岁的宋汶霏前往上海进入一所中等专业学校学习，在校期间她主攻舞蹈专业，接受了系统而扎实的舞蹈训练。五年后，即二〇〇〇年，为了进一步提升自己的艺术造诣，她选择前往北京进行为期一年的进修学习。到了二〇〇一年，宋汶霏结束了在北京的深造，重新回到广州，并进入隶属于广州芭蕾舞团的一所专业学校继续读书，以此巩固和拓展她在芭蕾及相关表演艺术领域的知识与技能。
二零零三年，年仅十八岁的宋汶霏通过拍摄广告首次亮相，她在珠江电影制片厂的广告中饰演一位专业舞者，由此正式踏入演艺圈。二零零六年，她选择加盟华谊兄弟，并在两年后即二零零八年结束了与华谊的合作关系。同年，宋汶霏迎来了事业的重要转折，她主演了海岩剧《舞者》，并凭借在剧集《舞者》中的出色表现，一举夺得二零零年度《新周刊》电视榜所颁发的“最深入人心的电视形象奖”，同时也在新浪网络盛典上荣获“年度新人奖”，这部作品无疑成为了她演艺生涯中的成名代表作。 进入二零零九年，宋汶霏的演艺活动更为活跃。七月，她参演了央视电视剧《在那遥远的地方》，在剧中饰演李幼斌的女儿、同时也是殷桃妹妹的“韦洁”一角；同年十一月，她与颜丹晨、孙涛共同主演了反间谍题材电视剧《还看今朝》，出演公安局长的女儿“杜晨”，这个角色性格鲜明，既任性又执着，敢爱敢恨，为这部剧情主线复杂的作品提供了唯一的情感发展线索；到了十二月，为庆祝澳门回归十周年而制作的电视剧《莲花雨》于十八日在央视黄金档播出，宋汶霏在剧中担纲女一号，饰演了角色严明明。 二零一零年，宋汶霏开始涉足大银幕。七月，她参演了由黄晓明、张静初主演的喜剧电影《唐伯虎点秋香2》，在片中饰演一位盲女，这是她个人首部电影作品；八月，她又参与了上海东方传媒集团有限公司与香港电视广播有限公司联合制作的时装商战电视剧《摘星之旅》，担任主演“祝耀群”，在剧中与林峯、黄宗泽均有重要的情感对手戏。该剧《摘星之旅》随后在香港无线电视翡翠台和高清翡翠台同步播出，同时也在东方卫视的黄金时段与内地观众见面。 二零一一年，宋汶霏尝试了不同类型的角色，出演了青春励志搞笑电影《公主的诱惑》。她一改往日温柔恬静的银幕形象，饰演了一位性格外向、行事果敢、说一不二的富家女晓枫，这部影片最终于二零一三年十月上映。二零一二年二月，她主演了乐视自制的黑道题材网络电视剧《东北往事》，在这部以男性角色为主导的剧集中，她出演了女主角“高欢”；同年，她还出演了由蒋家骏执导的都市电视剧《找北》，在剧中饰演涂娜，这也成为了她生前拍摄完成的最后一部影视作品。 令人惋惜的是，二零一三年三月三日凌晨零点三十分，宋汶霏因癌症病情恶化，经医治无效在广州逝世，年仅二十七岁，她的离世给演艺圈和喜爱她的观众带来了无尽的遗憾与怀念。
2010年，宋汶霏在香港注册结婚，新郎李达安，育有一子。
二零一三年三月三日午夜刚过，凌晨零点三十分，演员宋汶霏因癌症病情恶化，经救治无效在广州离世，其生命永远定格在了二十七岁的年华。她的生前好友章龄之后来向外界透露，宋汶霏为了完成既定的拍戏工作，足足将治疗推迟了四个月之久，正是这段延误导致癌细胞在体内迅速扩散。当时，乐视网副总裁兼总编辑雷振剑也在个人微博上表达了深切哀悼，他同时郑重承诺：在《东北往事》进行第二季筹备的过程中，节目组将专门增设一个特别纪念单元，以此“向这位永远的女主角送上我们最诚挚的祝福与无尽的哀思”。事实上，早在宋汶霏与《找北》剧组正式签署演出合约之际，她的身体就已经出现月经不调等异常征兆。等到该剧临近开机之时，宋汶霏才被确诊罹患癌症，主治医生当即建议她尽快接受手术。然而，为了不影响整个剧组的拍摄进度，宋汶霏最终选择了一种相对温和的化疗方案——这种治疗方式虽然对病情的控制力度较弱，但能够最大程度地避免脱发，也不会对外貌造成明显影响，她以这样的牺牲默默坚守了自己的职业承诺。
二零零八年十一月，一场名为“把爱传出去 让世界充满爱”的大型公益主题活动在北京正式启动，该活动由欢乐传媒等多家机构共同策划并主办。青年演员宋汶霏与章龄之受邀担任此次“把爱传出去”项目的公益大使，她们亲临活动现场，以实际参与表达对公益事业的热忱与支持。宋汶霏在活动中分享了自己的公益经历，她提到自己坚持每年为中国红十字会进行无偿献血，并且在二零零八年汶川地震发生的艰难时期，她也毫不犹豫地向灾区伸出了援手，贡献了自己的绵薄之力。时隔数年，在二零一二年八月，宋汶霏再度投身公益，参加了由新华社等单位联合发起的环保公益活动“明月盛典”，这项活动汇聚了众多演艺界明星与商界杰出人士，共同致力于环境保护理念的传播与实践。
宋汶霏是一位善良、坚强且始终乐观的女性，这一点得到了她经纪人的明确肯定；在合作者陈旭明的眼中，她更是一位年轻漂亮、才华出众的优秀演员。她在工作中总是全力以赴，从不提出任何特殊要求，展现出极高的职业素养。私下里，她是一个性格倔强的女生，习惯于独自承受压力，即便身患病痛也不愿让旁人分担。正如好友章龄之所回忆的，她实在太过坚强，甚至有些傻气，总喜欢把一切责任和困难都揽在自己肩上。即便家庭负担沉重，她也从不向朋友开口求助，章龄之知道她从未向人借过钱，反而在她离世后，仍有人欠着她的款项未能归还。作家海岩对此曾感慨道，上天有时公平得近乎苛刻，赐予了她惊人的美貌，却没有给予她长久的生命，她的早逝仿佛印证了自古红颜多薄命的慨叹。这就是宋汶霏，一位在短暂人生中留下深刻印记的女性。