Youn Sun Nah est née et a grandi à Séoul dans une famille passionnée par la voix ; son père était chef de choeur et sa mère actrice de comédies musicales. Elle apprend le piano dans son enfance mais se consacre essentiellement à ses études générales jusqu’à ce qu’elle obtienne son diplôme de Lettres à l’Université de Konkuk en 1992.
L’année suivante, elle est invitée par le Korean Symphony Orchestra pour chanter des gospels. Elle fait alors ses premiers pas sur disque et sur scène. Suite à cette expérience, elle est remarquée et engagée dans des comédies musicales. Une carrière s’ouvre à elle mais elle n’est pas convaincue d’être sur la voie qui lui correspond. Elle décide finalement de retourner sur les bancs de l’école pour étudier la musique et le chant en profondeur.
Francophile, amatrice de chanson, elle vient à Paris durant l’automne 1995. Elle s’inscrit à l’Institut National de Musique de Beauvais, au Conservatoire Nadia et Lili Boulanger et au CIM, école de jazz et musiques actuelles. C’est dans cette école que se produit le déclic.
Au tournant des années 2000, elle fait ses premières tournées et glane des prix lors des concours organisés par les festivals de jazz. Le début d’une longue liste de distinctions qui sera ponctuée par une décoration de l’insigne de Chevalier des Arts et des Lettres remise par le Ministère de la Culture de la République Française en 2009 et par le Prix Sejong de la Culture décerné par le gouvernement Coréen en 2014.
Depuis son premier album Reflets paru en 2001 en Corée, jusqu’à Voyage en 2008, qui connaîtra une diffusion dans le monde entier, elle s’affirme petit à petit comme une étoile montante du jazz vocal. C’est avec Same girl, publié en 2010, que sa carrière prend une dimension internationale. Cet album est un succès critique et commercial en Europe, tout particulièrement en France (disque d’or et prix de l’Académie du Jazz) et en Allemagne (Echo Jazz Award), ainsi qu’en Corée (Korean Music Award). Elle parcourt alors les plus grands festivals internationaux de jazz, parmi lesquels Montreux Jazz qui lui confie également la Présidence du Jury du concours Voix en 2013.
L’album Lento qui paraît en 2013 est également disque d’or en France et en Allemagne : il l’inscrit définitivement parmi les figures contemporaines du jazz. Au fil des saisons, sa voix et sa personnalité marquent les esprits et touchent les coeurs aux quatre coins du globe. Entre 2009 et 2015, Youn Sun Nah donne environ 500 concerts dans le monde, pour la plupart à guichets fermés. Le 23 février 2014, elle fait escale à Sochi pour chanter durant la cérémonie de clôture des Jeux Olympiques d’hiver. Le Théâtre National de Corée lui confie la direction artistique de l'édition 2015 du festival de musiques traditionnelles coréennes Yeowoorak. Elle programme et supervise pour cette occasion plusieurs créations entre musiciens coréens et internationaux.
Toujours en quête de renouveau, Youn Sun Nah publiera début 2026 son 13e album, marquant 25 ans de carrière discographique.