1994년 06월 23일, 0세 때, 정호연은 서울특별시 중랑구 면목동에서 3녀 중 둘째로 태어났다.

2010년, 16세 때, 정호연은 고등학교 1학년 신분으로 MBC 모델 아카데미에 입학했다.

2010년, 16세 때, 정호연은 프리랜서 모델로 데뷔했다.

2010년~2012년, 16~18세 때, 정호연은 서울 패션위크 런웨이에서 2년 동안 모델로 활동했다.

2011년, 17세 때, 정호연은 《도전! 수퍼모델 코리아》 시즌 2에 출연했으나 1화 만에 탈락하는 실패를 경험했다.

2012년 11월, 18세 때, 정호연은 프리랜서 모델로 계속 활동할 수 있었지만 에스팀과 전속 계약을 맺는 것을 선택했다.

2013년, 19세 때, 정호연은 혜원여자고등학교를 졸업했다.

2013년, 19세 때, 정호연은 《도전! 수퍼모델 코리아 4》에 참가했다.

2013년, 19세 때, 정호연은 《도전! 수퍼모델 코리아 4》 3화에서 탈락했다.

2013년, 19세 때, 정호연은 탈락 후 패자부활전을 통해 다시 도전할 기회를 얻어 프로그램에 복귀하는 번복의 과정을 겪었다.

2013년, 19세 때, 정호연은 《도전! 수퍼모델 코리아 4》의 파이널까지 진출하여 공동 준우승(3위)을 차지했다.

2013년, 19세 때, 정호연은 《무한도전 - 뱀파이어 헌터 2부》에 출연했다.

2014년, 20세 때, 정호연은 《더 모스트 뷰티풀 데이즈》에 출연했다.

2014년, 20세 때, 정호연은 뉴욕, 런던, 밀라노, 파리 등 해외 컬렉션 활동 및 샤넬, 루이비통 등의 브랜드 모델 활동을 시작했다.

2015년, 21세 때, 정호연은 《하우 투 핏》에 출연했다.

2015년, 21세 때, 정호연은 한국패션사진가의밤에서 올해의신인상을 수상했다.

2015년 말, 21세 때, 정호연은 배우 이동휘와 교제를 시작했다.

2017년 S/S 시즌, 23세 때, 정호연은 본격적으로 해외 활동을 시작했다.

2017년 S/S 시즌, 23세 때, 정호연은 루이비통의 City Exclusive 계약(한 도시 쇼 중 단 한 군데만 설 수 있는 조건)을 체결했다.

2017년 F/W 시즌, 23세 때, 정호연은 루이비통의 World-Wide Exclusive 계약(전 세계 쇼 중 단 한 곳만 설 수 있는 조건)을 체결했다.

2017년, 23세 때, 정호연은 루이비통의 Six-Girl 영상과 캠페인에 등장하며 루이비통 뮤즈로 활동했다.

2017년 09월, 23세 때, 정호연은 모델스 닷컴(Models.com)의 핫리스트(Hot List) 순위에 올랐다.

2018년, 24세 때, 정호연은 동덕여자대학교 공연예술대학 모델과에 입학 및 졸업했다.

2018년, 24세 때, 정호연은 칼 라거펠트가 직접 촬영한 샤넬 F/W 2018 광고에 등장했다.

2018년 09월, 24세 때, 정호연은 모델스 닷컴(Models.com)의 여자 세계 모델 탑50(TOP50)에 올랐다.

2020년 01월, 25세 때, 정호연은 모델 활동을 계속할 수 있었지만 배우로 전향하기 위해 에스팀에서 배우 소속사인 사람 엔터테인먼트로 이적하는 선택을 했다.

2021년 09월 17일, 27세 때, 정호연은 넷플릭스 드라마 《오징어 게임》에서 강새벽 역을 맡아 배우로 데뷔했다.

2021년 11월, 27세 때, 정호연은 미국 CAA 에이전시와 계약했다.

2021년, 27세 때, 정호연은 인스타그램 팔로워 1300만 명을 돌파하며 국내 여배우 1위를 기록했다.

2021년, 27세 때, 정호연은 제6회 아시아 아티스트 어워즈에서 U+ 아이돌 Live 인기상을 수상했다.

2022년, 28세 때, 정호연은 미국 배우 조합상(SAG) 드라마 시리즈 부문 여우주연상을 수상하며 한국인 최초의 기록을 세웠다.

2022년, 28세 때, 정호연은 프라임타임 에미상 극드라마 부문 여우조연상 후보에 오르며 대한민국 배우 최초로 해당 부문에 노미네이트되었다.

2022년, 28세 때, 정호연은 제1회 청룡 시리즈 어워즈에서 신인여우상을 수상했다.

2022년, 28세 때, 정호연은 제20회 디렉터스 컷 어워즈 시리즈 부문 올해의 여자배우상을 수상했다.

2025년, 31세 때, 정호연은 BH엔터테인먼트와 전속 계약을 체결했다.

2025년, 31세 때, 정호연은 애플TV+ 드라마 《디스클레이머》에 출연했다.

2025년, 31세 때, 정호연은 나홍진 감독의 《호프》, 김지운 감독의 《더 홀》 차기작 출연을 예정했다.

2025년, 31세 때, 정호연은 9년 동안 연애해 온 배우 이동휘와 관계를 종료했다.