2016年3月，徐恩秀凭借在电视广告中饰演电话营销员而正式出道，随后开始慢慢地接触电视剧、写真等领域。8月，客串出演SBS浪漫爱情剧《嫉妒的化身》，饰演孔孝真的年轻继母“李红丹”一角，这是她首次出演电视剧 。

2017年6月，徐恩秀出演OCN悬疑惊悚剧《duel》，在剧中饰演医学部记者“柳美来”一角；9月，与朴施厚、申惠善、李泰焕共同主演KBS家庭剧《我黄金光辉的人生》，在剧中饰演智安的双胞胎妹妹“徐智秀”一角 。

2018年8月，徐恩秀出演的爱情片《你的婚礼》上映，在片中饰演“朴敏京”一角 ；10月，与徐仁国、郑素敏、朴成雄共同主演tvN水木档悬疑爱情剧《从天而降的一亿颗星星》 ，在剧中饰演性格自卑但引人瞩目的陶艺家“白胜雅”一角 ；同月，主演由尹成浩执导的爱情音乐喜剧《顶级经纪人》，在剧中饰演能看到未来的女子组合练习生出身的经纪人“银星”一角 。

2019年2月，徐恩秀主演根据同名日剧翻拍的JTBC电视剧《LEGAL HIGH》，在剧中饰演正义感爆棚的新人律师“徐在仁”一角 ；7月，特别出演tvN爱情奇幻剧《德鲁纳酒店》，在剧中饰演桑切斯女友“贝罗妮卡”一角 。

2020年1月，徐恩秀特别出演JTBC漫改励志剧《梨泰院CLASS》，饰演来“甜夜”应聘兼职的学生 。

2020年8月，出演OCN奇幻悬疑惊悚剧《失踪：他们存在过》 ，饰演申俊浩的未婚妻崔丽娜 。

2022年，参演《王者制造》。