二零零四年四月二十一日，一部名为《想结婚的女人》的爱情喜剧作品首次与观众见面，沈恩敬在剧中饰演了女主角李欣宜的童年阶段，由此以儿童演员的身份正式开启了她的演艺生涯；同年七月四日，另一部爱情剧《甜甜圈》播出，她在其中诠释了女主角韩佳兰的少女时期。二零零六年十月十一日，一部古装剧《黄真伊》开播，沈恩敬在剧中扮演了少年时期的传奇人物黄真伊，并凭借这一角色赢得了KBS演技大赏的青少年演技赏，获得了业界早期的认可。二零零七年十二月二十七日，她与千正明、殷元在、陈智熙共同主演的恐怖电影《韩塞尔与葛雷特》登陆大银幕，她在片中饰演了一位生活在森林深处、充满神秘气息的女孩“英姬”。二零零八年五月二十八日，爱情剧《太阳的女子》首播，她再次出演女主角申度英的童年时期，并因此角色第二次荣获KBS演技大赏青少年演技赏。 二零零九年八月十二日，沈恩敬与南相美、柳承龙联袂主演的恐怖电影《不信地狱》上映，她在片中塑造了一位行踪诡异、令人印象深刻的少女“素珍”。二零一零年四月八日，她与刘五性、金东旭、金应秀联合出演的悬疑喜剧电影《你好杀人犯》公映，饰演了自幼怀揣钢琴家梦想的女孩“夏林”，凭借此次演出，她成功获得了第47届百想艺术大赏电影部门最佳新人女演员提名以及第47届韩国电影大钟奖最佳新人女演员提名；同年九月十六日，其主演的喜剧电影《竞猜王》上映，她生动演绎了从忧郁症困扰中走出、变得积极开朗的“金茹娜”一角，并由此入围第31届韩国青龙电影奖最佳新人女演员奖。 二零一一年三月二十四日，她与金秀路、金东旭、金智媛合作出演的喜剧电影《浪漫天堂》上映，凭借片中的出色表现，她斩获了第48届韩国电影大钟奖最佳女配角奖；五月四日，与姜素拉、闵孝琳等共同主演的喜剧电影《阳光姐妹淘》上映，她在片中饰演了因浓重方言而自卑羞怯的“任娜美”，并亲自献声演唱了影片中的多首插曲。该片上映后取得了巨大的商业成功，累计观影人次高达七百三十七万，位列当年韩国年度票房排行榜第二位，沈恩敬也凭借此片获得了第48届百想艺术大赏电影部门最佳女演员提名。二零一二年九月十三日，她与李秉宪、韩孝周等合作出演的古装电影《光海，成为王的男人》上映，在片中饰演了因地方官吏欺压而被选入宫的纯情宫女“思月”。 二零一四年一月二十二日，沈恩敬与罗文姬领衔主演的奇幻喜剧电影《奇怪的她》上映，她在片中精彩诠释了重返二十岁状态的“老奶奶”吴斗丽，影片票房表现强劲，达到八百六十五万观影人次，她也凭借这一角色赢得了第50届百想艺术大赏电影部门最佳女主角奖以及第19届春史电影节最佳女主角奖；同年十月十三日，她与周元搭档主演的浪漫爱情剧《明日如歌》首播，在剧中饰演了天赋异禀的钢琴少女“薛明日”。二零一六年三月十日，她领衔主演的惊悚电影《等着你》上映，饰演了矢志为父报仇的“熙珠”，并因此入围第53届韩国电影大钟奖最佳女演员奖；八月十八日，她参与配音的灾难动画电影《首尔站》上映，为片中离家出走的少女“慧善”献声；十月二十日，其领衔主演的运动题材电影《步行王》上映，她在片中饰演了因患有先天性晕眩综合症而不得不每日步行四小时往返学校的“万福”。 二零一七年二月九日，她与池昌旭、安宰弘合作主演的犯罪动作电影《被操纵的城市》上映，饰演了一位患有社交恐惧症的初级黑客“汝郁”；四月二十六日，与崔岷植、郭道元、文素利等联合主演的政治题材电影《特别市民》上映，她在片中扮演了市长选举候选人阵营中的青年革新委员长“朴京”。二零一八年一月三十一日，她与柳承龙搭档主演的奇幻喜剧电影《念力》上映，在片中饰演了拥有超强生存能力的“申陋微”；二月二十八日，与李昇基领衔主演的古装爱情喜剧片《宫合》上映，她饰演了拒绝通过合婚方式挑选驸马的“松禾翁主”。 二零一九年六月二十八日，她与松坂桃李共同主演的剧情片《新闻记者》在日本上映，饰演了坚守信念与正义的报社记者“吉冈绘里香”，并凭借此角色荣获第43届日本电影学院奖最佳女主角奖；十月十一日，她搭档夏帆主演的剧情片《在蓝色时分飞翔》也在日本上映。二零二零年一月十五日，其主演的金融题材电视剧《金钱游戏》在韩国tvN电视台水木档首播，她在剧中饰演了金融委员会的新晋公务员“李惠君”；十月二十二日，与木村文乃、广濑爱丽丝等联袂出演的悬疑剧《七个秘书》播出，她在剧中饰演了庆西大学医院院长秘书“朴四朗”。 二零二一年四月九日，她与富司纯子、张震合作主演的剧情片《椿之庭》在日本上映；十月十五日，其领衔主演的爱情剧《群青领域》开播，她在剧中饰演了人气五人乐队“Indigo AREA”的键盘手“金俊熙”。二零二二年九月，她受邀担任第35届东京国际电影节竞赛单元的评委；十月二日，与木村文乃、菜菜绪等共同主演的特别剧《七个秘书特别篇》播出。二零二三年一月十三日，她参演的电视剧《如果说了100万次就好了》播出，该剧由井上真央领衔主演。二零二五年七月五日，她参演的综艺节目《我们是阳光姐妹淘 谢谢你》播出。同年十一月七日，其主演的电影《旅途中的日子》在日本上映。十二月十三日，她参演的电视剧《火星女王》也与观众见面。
二零一零年九月，演员沈恩敬启程前往美国宾夕法尼亚州的匹兹堡，正式展开了为期三年的海外求学之旅。她选择留学，不仅是希望借此机会暂时脱离繁忙的演艺工作，以调整长期积累的疲惫身心，更期待能在纯粹的校园环境中，沉静地反思作为一名公众人物与普通个体在人生追求上的异同与意义。这段远离镁光灯的时光，让她得以沉浸于学术与日常生活，重新审视自我与世界的关系。直至二零一三年，沈恩敬顺利完成了在美的全部学业，这段宝贵的经历也为她后续的成长与发展奠定了重要基础。在此期间，她还为时尚杂志拍摄了一组写真，记录下留学阶段的生活与心境。
二零零九年六月，青年演员沈恩敬凭借其清新健康的公众形象与在青少年群体中的广泛影响力，获邀担任第十一届首尔国际青少年电影节的宣传大使，为这一专注于青少年电影创作与文化交流的重要影展贡献了力量。时隔数年，在二零一四年七月，沈恩敬再次因其独特的演艺气质和对奇幻类型影片的出色诠释，受到业界认可，受邀出任第十八届富川国际奇幻电影节的宣传大使，协助推广这一以奇幻、恐怖、科幻电影为特色的国际知名电影节，进一步展现了其在电影领域多元化的参与度和积极的推动作用。
自童星时代起，沈恩敬便展露出令人惊叹的表演天赋，她那清澈如水的眼眸中透出对角色深刻的领悟，其专注与投入的程度甚至不逊于任何成熟的成年演员。她拥有一张极具辨识度的面孔，这种独特的魅力使她能够在各类题材的作品中自如切换，展现出宽广的戏路。她给人的整体感觉纯净而真挚，但在这份纯粹之下，又蕴藏着一种坚定而饱满的内在力量；她的眼神仿佛自带叙事能力，总能精准捕捉并传递人物复杂细腻的情感，并以一种积极且无畏的姿态去诠释角色，从而实现对镜头画面的完美掌控。在电影《阳光姐妹淘》里，沈恩敬运用了极为地道的方言、粗粝的脏话以及充满张力的肢体语言，塑造出一个鲜活而立体的形象。而在电影《双面君王》中，尽管她饰演的仅是一位戏份不多的宫女，但其自然流露的真挚演技，依然给观众留下了深刻而持久的印象。到了电影《奇怪的你》，沈恩敬更是细致入微地复刻了罗文熙特有的举止、语调和神态，从略显土气的妆容造型、散发着可爱气息的单色连衣裙，到那套生动展现老态又充满诙谐感的舞姿，所有细节在她的演绎下都显得无比真实而自然。正是凭借这份精湛的演技，她让“七旬老太重返二十岁青春”这一看似荒诞的设定在欢声笑语中被观众全然接纳，极大地增强了影片的趣味性与观赏价值。最终，通过作品《奇怪的她》中的突破性表现，沈恩敬彻底打破了人们对她固有的“童星”印象，成功转型为一位备受认可的实力派女演员。