У 19 гадоў Пен пераязджае ў Нью-Ёрк. Сваю кінакар’еру пачаткаў са здымак у тэлесерыялах. Упершыню зняўся ў кіно ў 1981 годзе ў карціне «Адбой» («Кадэты») (Taps), дзе разам з ім ігралі Том Круз і Цімаці Хатан. Атрымаў вядомасць пасля выканання ролі ў камедыі «Хуткія змены ў школе Рыджмант-Хай» (Fast Times at Ridgemont High, 1982). Яшчэ большую папулярнасць ён набыў, сыграўшы ролі ў фільмах «Дрэнныя хлопцы» (Bad Boys, 1983) і «Агенты Сокал і Снегавік» (The Falcon and the Snowman, 1985), у апошнім ізноў сыграў разам з Т. Хатанам.
У 1985 годзе ўвагу СМІ прыцягнула яго жаніцьба з поп-спявачкай Мадоннай. З ёю ён сыграў у «Шанхайскім сюрпрызы», які лічыцца адным з яго самых няўдалых фільмаў. У 1989 годзе іх шлюб распаўся.
У маі 2010 года быў асуджаны на 3 годы ўмоўна за збіваццё журналіста[10] (інцыдэнт адбыўся ў кастрычніку 2009 года).
Грамадская дзейнасць
18 кастрычніка 2002 года Пен заплаціў 56 000 долараў за публікацыю адкрытага ліста да Джорджа Буша ў газеце The Washington Post[11]. У лісце, апублікаваным на правах рэкламы, Пен раскрытыкаваў амерыканскую палітыку ў дачыненні да Ірака. У снежні 2002 года Пен наведаў Ірак. Падчас трохдзённага візіту ён наведаў шпіталь Багдада, дзе знаходзяцца дзеці — ахвяры амерыканскіх санкцый супраць Ірака, сустрэўся з віцэ-прэм’ерам Тарыкам Азізам і міністрам аховы здароўя.
У чэрвені 2005 года Пен наведаў Іран у якасці карэспандэнта газеты San Francisco Chronicle, дзе сустрэўся з іранскімі дзеячамі культуры ў Музеі кінематаграфіі Тэгерана[12]. Пен падрыхтаваў рэпартаж пра ход прэзідэнцкіх выбараў і іранскую ядзерную праграму, наведаў мячэць і Тэгеранскі ўніверсітэт, сустрэўся з сынам былога прэзідэнта Ірана Алі Акбара Хашэмі Рафсанджані.
У перыяд з верасня па кастрычнік 2011 Шон Пен здзейсніў тур паводле краін «арабскай вясны». У прыватнасці, ён наведаў Егіпет і Лівію, дзе заявіў, што ўражаны адвагай паўстанцаў.[13]