2013年2月，出演電影【憤怒的倫理學】正式出道。同年10月，出演由河正宇首次執導的電影【繫緊你的安全帶】，被導演河正宇大力稱讚。同年參與國片【明天記得愛上我】，片中飾演一名韓劇女主角。2014年，出演古裝電視劇「巡夜人日記」，於劇中首次擔任女主角。高聖熙憑藉亮眼的演技，得到不少關注及人氣，更獲得2014年MBC演技大賞特別企劃部門女子新人獎。2015年，與金在中、裴宗玉及劉五性合演電視劇「SPY」。2015年短暫休息後，2016年友情出演電視劇「嫉妒的化身」。2017年出演電視劇「當你沉睡時」，與李鍾碩、裴秀智、李相燁及丁海寅共同主演。2018年和張東健合作「金裝律師」。2019年投入電影【怎麼就，結婚了】，是相隔6年後重返大銀幕，並首次擔任女主角。