오주은은 1999년 잡지 모델과 CF를 통해 연예계에 데뷔한 뒤 배우로 활동해왔다. SBS 드라마 토마토를 시작으로 본격적인 연기 활동을 펼쳤으며, 2003년 태양속으로에서 조진아 역을 맡았다. 이후 2004년 SBS 파리의 연인에서 박신양이 연기한 한기주의 약혼녀이자 김정은이 연기한 강태영과 대립하는 문윤아 역을 맡으며 대중에게 강한 인상을 남겼다. 특히 당시 악녀 연기로 주목받으며 이름을 알렸다.
이후 어여쁜 당신에서 나희주 역을 맡았고, 발칙한 여자들, 난 네게 반했어, 여사부일체, 여자는 다 그래, 굿바이 마눌, 내 손을 잡아, 슈퍼대디 열, 별별 며느리 등에 출연하며 꾸준히 연기 활동을 이어갔다. **너도 인간이니?**에도 출연하며 장르와 캐릭터의 폭을 넓혔다.
오주은은 동덕여자대학교 방송연예학과를 졸업했으며, 2012년 개그맨이자 뮤지컬 배우인 문용현과 결혼해 딸과 아들을 두고 있다. 결혼과 출산 이후에는 작품 활동을 다소 줄이고 가족과 함께하는 방송 및 개인 활동을 이어왔다.
최근에는 배우 활동뿐 아니라 요리 강사와 콘텐츠 크리에이터로 새로운 활동 영역을 넓히고 있다. 2026년 인터뷰에서는 배우로 활동할 당시와 달리 현재는 두 아이의 엄마이자 15년 차 아내로 생활하면서 요리 강사에 도전하고 개인 콘텐츠를 제작하는 등 새로운 인생 2막을 보내고 있다고 전했다. 특히 2025년부터 SNS를 통해 남편 문용현과 자녀들과의 일상을 공개하면서 과거 파리의 연인의 도도한 악녀 이미지와는 전혀 다른 친근한 모습을 보여주고 있다 2018년 너도 인간이니?에서 팀 Lead Yeo 역을 맡았다. 2008년 여사부일체에서 [Homeroom teacher] 역을 맡았다. 2008년 난 네게 반했어에서 최효진 역을 맡았다.