2000年，蔡妍凭借日本的NTV电视台的节目《Woo JjangNan Jjang Woo Ri Na R i》出道。之后，她作为组合Brand New Biscuits的一员于2001年1月1日在日本首次登台演出，那时候组合有6名成员。这个组合还包括另一位韩国歌手Yuny Han。蔡妍也曾以Jinny或者Jinny Lee的艺名成为组合UltraCats的一员。她使用Jinny的名字在日本发展了三年，在日本推出过三张单曲与一张专辑。

2003年，蔡妍回韩国发展，推出了首张专辑《It's My Time》，并于2004年12月推出第二张专辑《Virginalness Bloom》。

2005年，蔡妍推出了第三张专辑《Chae Yeon》。蔡妍连续参加了SBS的电视系列节目X-MAN和《Love Letter》等各种类型的演出，于同年9月完成了X-Man的最后一集。

2007年，蔡妍第四张专辑回到舞台。专辑中的风格尝试了很多的变化，主打歌曲是由金昌焕作词作曲的一首舞曲，歌曲还被编为拉丁舞曲和电子音乐两个版本。

蔡妍于2006年开拓中国内地市场 ，于2007年签约中国娱乐公司。

2009年12月8日，她于北京举行中国内地的首场大型演唱会。2008年，她获得2009年东亚运动会主办地香港的邀请，在香港宣传专辑期间参与演唱大会主题曲国际版《You are the Legend》，并参与了火炬传递以及闭幕礼演出。

2011年7月，蔡妍推出首张中文专辑《甜蜜的奇迹》。8月，蔡妍出席了沈阳旅游节开幕表演。10月，蔡妍参与节目《舞林大会》。11月，蔡妍参演年代励志偶像剧《胜利者》，饰程芸一角 ，该剧于2013年2月开播。12月31日，蔡妍献唱第12届海南岛欢乐节“跨年欢乐盛典”。

2012年1月，蔡妍将作为嘉宾在央视网络春晚吸中参与表演。8月，蔡妍参与录制运动综艺类节目《全力以赴》。8月19日，蔡妍献唱2012青岛世界城市音乐节系列之“醉美灵山湾 活力新胶南’大型文艺演出”，现场演绎《摇摆》和《两个人》 。11月29日，蔡妍现身WCG2012世界总决赛现场 。12月，蔡妍首次反串 《百变大咖秀》。

2013年3月，蔡妍出演电视剧《寒冬》。4月12日晚，她主演的电视剧《怒海情仇》开播 。4月至5月，蔡妍参与的公益明星跳水真人秀《中国星跳跃》播出 。6月20日，蔡妍推出单曲《你不再爱我》。7月1日，蔡妍推出《你不再爱我》的MV 。9月16日，蔡妍推出歌曲《原来我一直很快乐》。10月，蔡妍参与的节目《梦想星搭档》播出 ，于11月播出的节目中被淘汰。12月18日，第11届华鼎奖全球音乐满意度调查颁奖礼在上海举行，蔡妍在颁奖典礼上献唱了歌曲《两个人》 。圣诞节前，蔡妍和李泉联手推出一首中文情歌《泡面的幸福》及其MV。12月30日，蔡妍在贵州卫视的《为中国歌唱》亮相演出 。

2014年7月18日参加云南卫视 《舞动全城》  。

2015年3月参加浙江卫视《一路上有你》。6月，加盟中韩大型明星出道纪实真人秀《星动亚洲》，担任导师 。6月26日蔡妍携性感复古舞曲《안봐도 비디오（看透）》回归韩国歌坛。7月6日推出歌曲《看透》的中文版 。7月23日蔡妍携手金志文推出公益励志歌曲《相信》再度回归。