宋奕星出生于辽宁省鞍山市，2011年，宋奕星毕业于北京舞蹈学院附中音乐剧专业；同年，考入中央戏剧学院表演系本科。毕业后，宋奕星被华策影视公司看中，并签约该公司。

2014年，宋奕星出演武侠悬疑爱情片《绣春刀》，在剧中饰演童年时期的周妙彤，这也是她的首部影视剧作品。

2015年4月，参演由吴倩、金泰焕等主演的浪漫爱情喜剧《我的奇妙男友》，饰演研究院的学生玲玲 ；8月，出演由顾漫同名小说改编的都市青春偶像剧《微微一笑很倾城》，在剧中饰演微微的室友丝丝；11月29日，与陆毅、陈妍希、蒋劲夫合作出演的古装武侠剧《秦时明月》播出，在剧中饰演“聚散流沙”暗杀组织的女性成员蛊娘；12月，出演张峰执导的年代传奇剧《玄武》，饰演留洋归来的千金大小金彭若诗。

2016年8月12日，宋奕星出演的校园爱情片《微微一笑很倾城》上映，在片中饰小雨绵绵；同年，主演邬汝彬执导的古装轻喜剧《降龙伏虎小济公2》，宋奕星一人分饰两个角色，分别是傲娇的太师千金绛珠和恍若天人的牡丹仙子。

2017年，与陈乔恩、陈晓、戚迹合作主演古装权谋剧《独孤皇后》，在剧中饰演独孤皇后与隋文帝的长女杨丽华；4月，主演青春偶像剧《囧女翻身之嗨如花》，在剧中饰演拥有“小神婆”之称的陆扑 ；9月，出演袁晓满执导的现代情感剧《我站在桥上看风景》开机，并在剧中饰演天真烂漫、鬼马精灵的林佳佳。12月，出演的古装魔幻探案剧《盛唐幻夜》杀青，宋奕星再次一人分饰两个角色，分别是性格稳重冷漠的水月和单纯善良的小可。

拥有清新亮丽外貌的宋奕星在《微微一笑很倾城》中，以双马尾的造型，清纯烂漫的表情，灿烂的笑容吸引了观众的目光，其造型更加贴合了剧中的青春气息。她在电视剧《我的奇妙男友》中变身甜美小萝莉玲玲，虽出场不多但以其甜美可人的形象深受观众的喜爱和认可。（腾讯娱乐评）

宋奕星在电视剧《秦时明月》中虽是老成的打扮，但其面容却清纯可人，甜美可爱，而这种反差萌则受到了观众的喜爱。（新浪娱乐评）