1969년 서울에서 태어나 서울에서 자랐다. 고등학교 연극부에서 연기를 시작하고 동국대학교 연극영화과에서 공부했다.
대학 재학 중인 1989년 KBS 공채 탤런트 13기에 합격했으며, 1993년 연극 「상어와 댄서」로 데뷔했다. 이후 연극 무대를 중심으로 활동하며 「갈매기」, 「썸걸즈」, 「그와 그녀의 목요일」, 「발렌타인 데이」, 「빈센트 리버」, 「푸르른 날에」, 「햄릿」, 「더 드레서」 등에 출연했다.
드라마 「일지매」와 예능 프로그램 「싱글와이프」에도 출연했으며, SBS 연예대상 쇼·토크 부문 신인상(2017년)을 받았다.
서현철과 정재은은 연극 「강 건너 저편에」에서 부부 역할로 함께 출연하며 인연을 맺었고, 이후 실제 부부가 되었다. 오랫동안 각자의 자리에서 배우로 활동해온 두 사람이 부부로 함께 주목받기 시작한 것은 서현철이 「라디오스타」에서 아내 정재은과의 일화를 들려주면서부터다. 2026년에는 유튜브 채널 「옆집 부부 서현철 정재은」을 열어 두 사람이 함께 일상의 이야기를 나누고 있다.