김태연은 1996년 모델라인 40기 공채 모델로 연예계에 입문했으며, 1999년 장선우 감독의 영화 거짓말에서 ‘Y’ 역을 맡으며 배우로 데뷔했다. 당시 파격적인 소재와 표현으로 큰 화제를 모은 작품의 주연을 맡으면서 단숨에 이름을 알렸다. 이후 그녀에게 잠들다에서 수빈 역을 맡았으며, 2003년 SBS 드라마 올인에서는 미국 라스베이거스에서 활동하는 재미교포 도박사 제니 역으로 출연해 다시 한번 주목받았다. 같은 해 천년지애, 남자의 향기 등에 출연했고, 이후 소풍가는 여자, 사랑도 리필이 되나요?, 신현모양처 등 드라마와 풀리쉬 게임 등의 영화에 출연했다. 2004년 풀리쉬 게임에서는 과거의 상처로 힘들어하는 희재 역을 맡아 이동규와 함께 주연으로 호흡을 맞췄다. 2000년대 중반까지 꾸준히 활동했으며 2007년 신현모양처 출연과 BBS FM 방송 진행 이후 연예계 활동이 사실상 중단된 것으로 알려져 있다. 현재까지 김태연의 공식적인 복귀 소식이나 최근 작품 활동, 소속사 정보 등은 확인되지 않고 있어 근황은 베일에 싸여 있다. 다만 2026년 11월 영화 거짓말의 4K 무삭제 완전판이 국내 극장에서 개봉할 예정이어서, 데뷔작을 통해 다시 한번 대중의 관심을 받고 있다. 2007년 신 현모양처에서 임태란 역을 맡았다. 2001년 그녀에게 잠들다에서 수빈 역을 맡았다. 2000년 거짓말에서 Y(와이) 역을 맡았다.