赵伦熙在高二的时候在路上被星探发掘，开始当模特而出道，出道初赵允熙期担任了多部MV中的女主角。
2002年7月，参演第一部SBS情景剧《orange》 。
2003年，赵伦熙与金宝城、李宗元、崔柱峰主演喜剧电影《最后的晚餐》，饰演追求名牌物品的少女李在兰 。同年，担任了Olympus的广告模特。
2004年，参演由李在祥执导的爱情片《白雪公主》，饰演美奈子 。同年，参演科幻爱情片《蝴蝶》 。此外，还与张东健、元斌出演了战争片《太极旗飘扬》 。
2006年，出演青春偶像剧《爱情谁也挡不住》，饰演希贞的妹妹姜希秀 。
2008年3月，赵伦熙与金清、金东旭、郑承浩共同主演爱情片《同居，同乐》，该片讲述了一对母女愉快的绯闻故事 。5月，与池珍熙、孙艺珍出演由金道熏执导的时装剧《聚光灯》，饰演记者蔡明恩 。
2009年8月，赵伦熙与全慧彬、郑康云主演恐怖剧《2009传说中的故乡》，饰演尚宪的初恋情人美香，该剧讲述韩国古代的恐怖传说 。9月，参演家庭喜剧《你笑了》。10月，与朴海镇、蔡贞安主演了由池炳宪执导的现代剧《热血商人》，饰演保险公司职员闵多惠 。
2010年，赵伦熙与李泰坤主演家庭伦理剧《黄金鱼》，饰演韩庆山女儿韩志敏，凭借该剧获得2010MBC演技大奖女新人奖。
2011年，与尹恩惠、姜至奂、洪秀贤出演爱情喜剧《对我说谎试试》，饰演玄奇俊的前女友吴允珠。
2012年2月，赵伦熙与金南珠、刘俊相出演由导演金亨硕执导与编剧朴智恩联手打造的爱情喜剧片《顺藤而上的你》，饰演严清爱的二女儿房二淑，凭借该剧获得2012年KBS演技大赏最佳女配角赏和最佳情侣赏(与李熙俊) 。4月，客串由柳承范、金康宇主演的科幻喜剧电影《人类灭亡报告书》，饰演天上的造化之物智恩 。8月，出演由由金洪宣导演执导，任昌丁、崔丹尼尔主演的犯罪惊悚电影《共谋者》，饰演唯一看过崔丹尼尔失踪妻子的人幼梨。
2013年2月，赵伦熙与郑糠云、崔元英主演韩国首部网络短剧《爱在记忆中》，饰演网页设计师贤珠 。3月，与李阵郁主演了由金炳秀执导的悬疑爱情剧《九回时间旅行》，饰演CBM电视台5年资历的记者周敏英，凭借该剧获得第6届韩国电视剧赏女子最优秀奖 。6月，与金载沅主演复仇悬疑剧《丑闻》，饰演26岁的普通小妞禹雅美 。
2014年3月，签约KingKong Entertainment经纪公司 。11月，与徐仁国主演以朝鲜宣祖和光海君时代为背景的历史古装剧《王的面孔》，饰演金斗书女儿金佳熙，同时被光海和宣祖所深爱 。12月，与金宇彬、李玹雨主演动作犯罪片《技术者们》，饰演美术馆女职员恩夏 。
2015年3月，出演古装爱情片《朝鲜魔术师》，饰演言善辩、精于针灸的妓女宝音 。5月，客串出演由金秀贤、孔孝真主演的kbs金土剧《制作人》，饰演《演艺家中介》PD、男主白承灿暗恋的学姐申海珠 。9月，搭档刘海镇、李准共同主演喜剧电影《luck key》，饰演帮助主人公亨旭找回记忆的急救员丽娜。
2016年3月，搭档申河均主演tvN电视台电视剧《吹笛人》，饰演隶属首尔地方警察厅危机谈判小组的汝明夏。6月，搭档李东健主演KBS电视台周末剧《月桂树西装店的绅士们》，饰演梦想成为韩国顶级裁缝师的西装店技术人员罗妍实 。
2017年5月2日，李东健公开了与赵伦熙结婚的消息。 9月29日，二人在首尔举行了婚礼，并且首次宣布赵伦熙怀孕消息。12月14日，赵伦熙生下女儿 。
参演电视剧
吹笛人2016
饰演汝明夏 导演金洪善 主演申河均, 刘俊相, 赵在允
月桂树西装店的绅士们2016
饰演罗妍实 导演
黄仁赫
主演李东健, 罗美兰
制作人2015
饰演申海珠 白承灿暗恋的学姐(第1-4集客串) 导演表民洙, 尹成豪, 李东勋 主演车太贤, 孔孝真, 金秀贤
王的面孔2014
饰演金佳熙 导演尹成植 主演徐仁国, 李成宰, 申成禄、金圭丽
丑闻2013
饰演禹雅美 导演金镇万 主演金载沅
爱在记忆中2013
饰演贤珠 导演朴宣载 主演郑糠云, 崔元英
九回时间旅行2013
饰演周敏英 导演金炳株 主演李真旭
顺藤而上的你2012
饰演方亚淑 导演金亨植 主演金南珠, 刘俊相
对我说谎试试2011
饰演吴允珠 导演金秀龙 主演尹恩惠, 姜志焕
黄金鱼2010
饰演韩志敏 导演吴贤昌 主演苏幼贞, 李太坤
参演电影
朝鲜魔术师2015
饰演宝音 导演金大承 主演俞承豪, 高雅拉, 郭道元
技术者们2014
饰演恩夏 导演金洪宣 主演金宇彬, 李玹雨
共谋者2012
饰演宥利 导演金洪宣 主演任昌丁, 崔丹尼尔
人类灭亡报告书2012
饰演知恩(客串) 导演金知云, 林弼成, 韩在林 主演柳承范, 金康宇
第四课时推理领域2009
饰演洪朱熹-英文老师(客串) 导演李相勇 主演姜素拉, 俞承豪
同居同乐2008
饰演佑珍 导演金泰希 主演郑承浩, 金东旭
太极旗飘扬2004
饰演老年元斌的孙女 导演姜帝圭 主演张东健, 元斌, 李恩珠
最后的晚餐2003
饰演李在兰 导演宋永国 主演崔柱峰, 金宝城
luck key2016.10.13
饰演丽娜 导演李桂碧 主演刘海镇, 李准, 林智妍
在历史古装剧《王的面孔》中，赵伦熙散发着纤柔的女性魅力。(凤凰网评)
她有一张精巧可爱甜美的小脸和魅力的发型，与芭比娃娃很相似，以端庄美丽的女性魅力吸引着观众，而且拥有着黄金比例的模特身材与娇小的脸庞，因此她能以200%的效果诠释出任何一个造型。尽管赵伦熙有着女人味十足的魅力，但是又同时兼具着性感又可爱的气质，偶尔又像个男孩子一样，是一个具有多样气质的演员。(腾讯娱乐评)
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