Diễn viên tên thật là Nguyễn Kim Phụng, sinh năm 1940 tại Hải Phòng, sau đó cùng gia đình vào An Giang sinh sống.
Nhờ vẻ đẹp trời cho và khả năng diễn xuất ấn tượng, năm 16 tuổi, Thẩm Thúy Hằng đã vượt qua 2.000 thí sinh để giành giải Nhất cuộc thi tuyển diễn viên điện ảnh của Hãng phim Mỹ Vân.
Sau khi được khán giả biết đến với vai Tam Nương trong phim Người đẹp Bình Dương của đạo diễn Năm Châu năm 1957, Thẩm Thúy Hằng nhanh chóng trở thành gương mặt được săn đón trong làng điện ảnh.
Thẩm Thúy Hằng sở hữu nhiều vai diễn nổi bật, có thể kể đến các vai trong phim: Tấm cám, Sự tích trầu cau, Nửa hồn thương đau…
Không dừng lại ở đó, nữ minh tinh còn tham gia nhiều phim hợp tác với nước ngoài như Mỹ, Thái Lan, Nhật Bản... Tên tuổi của bà không chỉ lừng lẫy tại Việt Nam mà còn được biết tới tại các nước trong khu vực.
Ngoài hoạt động ở lĩnh vực điện ảnh, Thẩm Thúy Hằng còn đóng kịch và diễn cải lương. Thập niên 60, bà thành lập đoàn kịch, ghi dấu ấn trong các vở: Người mẹ già, Suối tình, Đôi mắt bằng sứ...
Thập niên 70 đánh dấu giai đoạn đỉnh cao trong nghề của Thẩm Thúy Hằng. Sau năm 1975, với vai diễn - Phồn Y trong vở Lôi vũ trên sân khấu đoàn Kim Cương - bà chính thức từ giã nghệ thuật.
Nhắc đến Thẩm Thúy Hằng, ngoài khả năng diễn xuất, không thể không nhắc đến vẻ đẹp từng làm khuynh đảo biết bao con tim. Thuở ấy, bà được giới nhiếp ảnh săn đón, xuất hiện trên rất nhiều bìa đĩa, lịch tết. Đến nay, khán giả vẫn còn nhắc đến nhóm "tứ đại mỹ nhân" thời đó, gồm Thẩm Thúy Hằng, Kiều Chinh, Thanh Nga và Kim Cương.
Vẻ đẹp của Thẩm Thúy Hằng với chiếc cằm chẻ, đôi môi mọng hình trái tim, mũi thẳng, mắt sâu… từng được xem là chuẩn mực thời bấy giờ. Thậm chí, phong cách thời trang, cách chăm sóc sắc đẹp của bà cũng được nhiều cô gái học theo.
Thế nhưng, người đời thường nói "hồng nhan bạc phận", dù sở hữu nhan sắc rực rỡ, sự nghiệp thăng hoa nhưng đời tư của Thẩm Thúy Hằng lại không mấy êm ả.
Bà từng kết hôn 2 lần, lần đầu theo sự sắp xếp của gia đình với người đàn ông lớn hơn 2 tuổi. Tuy nhiên, sau 5 năm gắn bó và có với nhau một người con chung, hai người đã "đường ai nấy đi".
Người chồng thứ 2 lớn hơn Thẩm Thúy Hằng 19 tuổi, là người giúp đỡ bà lập hãng phim Thẩm Thúy Hằng. Hai người có với nhau 4 người con.
Thế nhưng, ở tuổi xế chiều, cựu minh tinh lại có cuộc sống khép kín. Bà tu tại gia, nghiên cứu thiền học, làm từ thiện, ít tiếp xúc bên ngoài.
Chiều 7/9, thông tin Thẩm Thúy Hằng qua đời khiến nhiều khán giả lẫn giới nghệ thuật không khỏi xót xa. Bà mất tại nhà riêng, hưởng dương 82 tuổi. Theo chia sẻ từ NSND Kim Cương, các con đang trở về lo hậu sự cho bà.