데뷔한 2010년부터 2014년까지 쭉 조연이나 누군가의 아역으로 차근차근 커리어를 쌓던 중 2014년 투니버스 어린이 드라마 《벼락맞은 문방구 2》에서 노정의 역으로 첫 주연을 맡았다. 드라마 시리즈 자체가 어린이들에게 인기가 높았던 터라 이 드라마를 계기로 대중들에게 이름을 알리기 시작했다.
2016년에는 이제훈 주연의 영화 《탐정 홍길동: 사라진 마을》의 동이 역으로 출연해 세간의 관심을 받았다. 영화는 약 143만 명으로 손익분기점인 300만명을 넘기지 못해 흥행에는 실패하였지만 이름을 알리는 또 다른 계기가 되기도 했다.
2017년에는 tvN 드라마 《명불허전》에서 심장병이 걸린 소녀인 오하라 역으로 출연하여 시청자들의 눈길을 끄는 열연을 하였다.
2019년에는 tvN 드라마 《위대한 쇼》의 한다정 역을 맡았다. 극중 다정은 어려운 환경에서 자란 사연 많은 여고생이자 4남매를 이끄는 첫째였고, 동시에 아이를 가진 임산부면서 새로운 아버지와 함께 진정한 가족이 되는 다양한 면을 가진 캐릭터였는데, 각각의 특징을 모두 살린 연기로 호평을 받았다.
2020년 JTBC 드라마 《18 어게인》의 홍시아 역을 맡았다. 외강내유의 모습을 연기하며, 액션과 여고생의 감정 표현 모두 잘 소화해내며 다재다능한 모습을 보였다. 이 드라마를 통해 본격적으로 인지도가 많이 올라갔고, 많은 또래 배우들과 함께한 작품이어서 그런지 이 드라마에 대한 애정이 각별한 듯 하다. 종영 소감을 올린 또래 배우들의 인스타 게시물에 하나하나 댓글을 달아주는 등 이 작품의 여운이 여전히 남아있는 모습.
2021년 KBS2 드라마 《디어엠》에서 주연인 서지민 역[9]을 맡았지만 다른 배우의 학폭 논란으로 인해 드라마 편성이 무기한 연기되었다.
2021년 SBS 드라마 《그 해 우리는》의 최정상 아이돌 엔제이 역할을 맡았다. 엄청난 다이어트와 빠진 젖살로 인해 물오른 미모가 돋보였다. 기존 배역보다 한창 성숙하고 멋있는 모습을 보여주고 있고, 작중 최정상급 아이돌이라는 배역을 매우 잘 소화해서 평이 좋다. 이후 엔제이 역으로 SBS 연기대상 신인상까지 수상하게 되었다.
2022년에는 NCT성찬, IVE안유진, TREASURE의 지훈 (일명 니니니)의 뒤를 이어 SBS 음악프로그램 《SBS 인기가요》에서 투모로우바이투게더의 연준, 배우 서범준과 함께 MC를 맡게 되었다. SBS 인기가요 첫방 당시 뛰어난 미모로 시청자들을 놀라게 하며 각종 커뮤니티와 유튜브 영상에서 '정변한 아역배우'로 화제가 되기도 하였다. 특히 이 SBS 인기가요 MC 덕분에 더욱더 알려지면서 노정의의 인지도 기여에도 크게 도움이 되었다.
2024년 1월 넷플릭스를 통해 공개된 콘크리트 유토피아의 후속작 《황야》의 주연을 맡았으며, 넷플릭스 드라마 《하이라키》와 디즈니+ 드라마 《마녀》에서 주연으로 출연할 예정이다.
이름인 정의는 한자로 우리가 아는 그 정의(正義)가 맞다. 덕분에 팬들에게 정의로운 세상, 저스티스, 노 저스티스라는 별명을 얻었다.
MBC 환상의 짝꿍에 출연해 어릴 적 어머니가 입양되기 전의 아이들을 집으로 데려와 잠시 돌봐주었던 위탁부모일화를 밝히기도 했다.
어린 나이임에도 사망전대 가입 대기 멤버다. 명불허전에선 심장병으로, 드라마 스테이지 - 모두 그곳에 있다와 내가 죽던 날에선 자살 연출이 있었다. 아역 시절에 죽음과 밀접한 관계가 있는 역할을 많이 했다.
아역 시절부터 시작해 꾸준히 필모그래피를 쌓아오며 주연, 비중 있는 조연 자리를 맡게 된 케이스이다. 노정의와 아역 시절 호흡을 맞추었던 다른 배우들은 나이가 들며 출연이 뜸해지고 대중들로부터 잊힌 케이스도 꽤 많은데[14], 노정의는 계속해서 브라운관, 스크린 가리지 않고 모습을 비추며 배우로서의 입지를 높이고 있다.
공교롭게 이도현과는 위대한 쇼, 18 어게인 두 번씩이나 부녀 관계로 나왔다. 다만 위대한 쇼에서는 이도현이 송승헌의 과거 아역으로 나온 것이어서 같이 나온 씬은 전혀 없었다. 18 어게인에서는 극중 시아가 끝까지 우영이 본인의 아빠임을 모르고 친구라고 생각한다. 영화 파묘의 2024년 2월 21일 시사회에 참석하여, 주연을 맡은 이도현을 태그 후 스토리에 아부지라 칭하며 감상기를 남겼다.
NMIXX의 규진과 친분이 있다. 규진의 친오빠가 노정의와 같은학교 출신이라 아는 사이라고 한다.
한양대 동문인 박지후와 수업을 같이 듣는지 박지후가 가끔 노정의의 인스타 스토리에서 등장하고, 정다빈과의 교류도 꾸준히 스토리를 통해 언급하고 있다. 또한 박지후는 노정의의 두 번째 후임으로 2023년 여름부터 인기가요를 진행하고, 노정의는 박지후의 출연영화 콘크리트 유토피아의 연관작품인, 황야에 출연했다.
IVE의 안유진과 친분이 있는 것으로 보인다. 그전까지는 친분이 밝혀지지 않다가 둘이 함께 있는 사진이 찍힌 지 거의 1년 만에 공개되었다. 안유진과 노정의는 인기가요 전임MC와 후임MC이지만 그 점 외에는 친분의 계기가 밝혀지지 않아 팬들이 궁금해하고 있다.
정지소도 노정의의 인스타그램 속 버버리 화보 포스트에 댓글을 남겼는데, 정지소가 언니임에도 서로 격의없이 친하게 지내는 모습을 보여주었다.
푸바오를 애정하는 열성팬이다. 2023년 5월경 푸바오를 보러 간 일을 스토리로 올린 후, 인스타그램 하이라이트로 저장하였고, 2023년 얼루어 8월호 화보 인터뷰에서는 푸바오와 관련된 아르바이트에 지원했었던 일화를 밝혔다. 2024년 2월 싱글즈 인터뷰에서도 언급하며 팬분들의 심정을 알 것 같다고 말했다.
버킷리스트 중 하나인 스카이 다이빙을 2024년 2월 6일에 했다. 2024년 설날 2월 10일 명절인사와 함께 해당 인증샷을 인스타 스토리로 공유했다.
2024년 표지모델을 맡은 씨네21 인터뷰에 따르면, 언니의 도움으로 오디션에 응모하여 배우의 길을 가게 되었다고 한다.
2024년 씨네21특집 영상산업 리더 67인이 선정한 기대되는 신인 여성배우 순위에서 4위에 랭크되었다. 보도
[훈음] 바를 정 옳을 의[2] 배우 류다인의 생일파티에 참석한 노윤서와 같은 본관임을 인스타 스토리로 밝혔다.[3]#[4] 2018년 9월생. 인스타 스토리에도 조카가 가끔 등장하며, 함께 패션지 얼루어 화보에 출연했었다.[5] 2023년 9월생.[6] 인스타 스토리로 ISFJ라고 밝혔다. #[7] 나무엑터스는 2011년 출연을 공식적 활동년도로 표기한다.[8] 1회에서 김선아가 맡은 이연재가 엄기준이 맡은 채은석과 20년 만에 재회하며, 초등학생 시절 채은석이 바지에 실례를 한 것을 보며 웃던 일을 떠올리는 장면으로 첫 등장.[9] 본래 서지민 역은 《연애플레이리스트 시즌4》에 이어 김새론이 맡을 예정이었으나, 드라마 준비 단계에서 제작사와의 의견 마찰로 하차하게 되면서 노정의로 교체되었다.[10]정다빈과는 벼락맞은 문방구 2에 이어 두 번째 조우한 작품이다.[11] 가수는 극 중 배역인 엔제이로 되어있다.[12] 16초 (두 번째 여자 아이)[13] 드라마 피노키오 에서 남여 주인공 아역으로 함께 호흡했던 남다름과 7년 만에 이 광고에서 재회했다.[14] 당장 노정의의 초창기 작품인 마의의 아역들 중에서 현재까지도 활발히 활동하는 배우는 노정의 혼자 뿐이다.[15] 아이돌 중에는 아역 배우 출신이 꽤 많다.