Sedef Şahin, 1992 İstanbul’da dünyaya geldi. Özel Pera Güzel Sanatlar Lisesi tiyatro bölümünün ardından İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarı Tiyatro bölümünde lisans eğitimini tamamladı. Genç yaşta Yıldız Kenter gibi duayen bir isimle beraber oynamaya şansı yakalayan Sedef Şahin, çeşitli reklam filmlerinde ve tanıtım kataloglarında yer aldı. 2005-2006 yılları arasında ATV'de yayınlanmış olan Belalı Baldız dizisinde Yeşim karakteri ile adını duyurdu. (2007-2008) Sevgili Dünürüm adlı dizide Mine, Adını Feriha Koydum (2011-2012) dizisinde Cansu, Diriliş Ertuğrul’da (2016) Maria, Vatanım Sensin (2018) dizisinde Marina, Efsunlu: Kabirden Gelen (2019) sinema filminde Kübra, Efsunlu Ayin (2020) filminde Ebru, ve Serçenin Gözyaşı (2023) adlı yapımda Emine karakterine hayat vermiştir.