Ю Сын-хо родился в Инчхоне, Южная Корея и является младшим ребенком в семье. Позже он утверждал, что его семья была бедной. Ю окончил среднюю школу Пэкшин в феврале 2012 года и решил не получать высшее образование, чтобы сосредоточиться на актерской карьере.
Актерская карьера Сын-хо началась в очень раннем возрасте. Он дебютировал в рекламе сотового телефона в 1999 году, после того как его мать прислала в рекламное агентство фотографию своего сына. Его природный актерский талант и фотогеничная внешность привлекли внимание многих, и он быстро стал востребованным актером-ребенком в Южной Корее.
В 2000 году Ю дебютировал на телевидении в драме «Папа-рыба», за которой последовала роль в драме «Любовное письмо» (2003). Между ними была роль в фильме «Дорога к дому» (2002), которая сделала юного актера знаменитым. Этот малобюджетный фильм стал неожиданным кассовым хитом 2002 года, собрав более 4 миллионов зрителей. Затем он снялся в нескольких других популярных телевизионных сериалах. Ю Сын-хо дорамы в юном возрасте: «Бессмертный адмирал Ли Сунсин» (2004 – 2005), «Учитель-пришелец» (2006), «Легенда» (2007) и «Королева Сондок» (2009).
Прорывной ролью для Сын-хо стала драма 2011 года «Воин Пэк Тон-су», в которой он сыграл главного героя. Драма имела огромный успех в Южной Корее и помогла Ю зарекомендовать себя как одного из самых талантливых актеров страны. Затем он снялся в нескольких других популярных драмах, включая «Аран и магистрат» (2012) и «Я не робот» (2017 – 2018).
Ю также снялся в нескольких фильмах, включая «Пусан» (2009) и «Слепая» (2011). В 2015 году он снялся в главной роли в фильме «Чосонский маг», который был основан на реальной истории жизни мага, жившего во времена династии Чосон. Игра Ю получила одобрение критиков и фильм стал кассовым.
Ю получил множество наград и номинаций за свою актерскую игру, включая MBC Drama Awards, KBS Drama Awards, Baeksang Arts Awards и многие другие.
Несмотря на свой успех, Ю остается скромным и сосредоточенным на своем ремесле. Он выразил желание и в дальнейшем бросать вызов себе как актеру и надеется в будущем играть более разнообразные и сложные роли. Талант Ю Сын-хо и преданность своему ремеслу сделали его одним из самых любимых актеров в Южной Корее.