1994年蔡琳在朋友的鼓励下参加海太小姐的选拔赛，同年参演电视剧《热河》而进入娱乐圈。

1998年出演《欢乐碰碰跳》中彩霖一角。2001蔡琳与张东健同被评为“韩国的守护天使”，并同时被评为“最可以代表钻石的艺人”。1999年MBC《亲爱的你》在韩国播出，蔡琳还以此戏获得“最受欢迎女演员”及“百想艺术大奖最佳新人”。

2000年演出《夏娃的诱惑》中女主角善美一角，并获选为韩国2000年人气最旺女明星以及SBS-TV最受欢迎演员奖。

2004年蔡琳与苏有朋、何润东主演的中国内地情感剧《情定爱琴海》播出，蔡琳饰演女一号关晓彤，这是蔡琳饰演的首部中国内地电视剧，此外蔡琳还与苏有朋、赵雅芝、胡静等共同主演中国古装历史剧《杨门虎将》，蔡琳饰演女一号潘语嫣，同年与安在旭主演的韩国爱情剧《噢!必胜,奉顺英》，蔡琳饰演女一号奉顺英。

2006年蔡琳、张家辉、乔振宇等主演的中国古装喜剧《新醉打金枝》播出，蔡琳饰演女一号升平；年底，蔡琳出演胡静、夏雨、钟汉良主演的央视剧《康熙秘史》，饰演皇后赫舍里氏；2007年主演韩剧《达子的春天》，该剧为韩国当年年度收视冠军。

2010年客串中国版《爱上女主播》；2013年主演民国剧《李家大院》。

2014年主演电视剧《傻儿传奇》。

2016年蔡琳与张铎、张恒、曾泳醍、高梓淇等联袂主演的都市悬疑爱情电视剧《左手温暖右手》在深圳杀青。