오정연은 서울대학교 체육교육학과에서 발레를 전공한 후 2003년 광고 모델로 첫 데뷔했고, 2006년 KBS 32기 아나운서로 입사하여 9년간 지상파 방송의 주요 프로그램들을 진행했다. 2015년 프리랜서를 선언한 후 배우와 방송인의 활동 영역을 넓혀 2016년 MBC 드라마 '워킹맘 육아대디'로 연기를 시작하며 새로운 경력을 개척했다. 발레 전공과 재즈댄스 동아리 활동으로 쌓은 탁월한 춤 실력을 방송에서 다양하게 선보여왔으며, 서울대 재학 시절 배우 김태희, 이하늬와 함께 스키 동아리 활동을 한 친분이 알려져 있다. 아나운서 출신으로서의 안정감 있는 진행 능력과 함께 배우로서의 새로운 가능성을 보여주고 있으며, 최근에는 모터사이클 레이싱 선수로도 활동하며 다채로운 도전을 이어가고 있다. 2024년 솔로라서에 출연했다. 2023년 힘쎈여자 강남순에서 정나영 역을 맡았다. 2021년 죽이러 간다에 출연했다.