2011年至2012年参加韩国SBS电视台选秀节目《
KPOP STAR》并获得第一季全国季军，以清雅干净的声音和可爱的性格获得了众多好评，获得具有“明星气质”的认证。白娥娟是该节目第一个出道出专辑的选手。
2012年初，白娥娟进入韩国湖原大学实用音乐系学习；4月，签约
JYP Entertainment。
2012年9月10日，白娥娟发行出道迷你专辑《I'm Baek》，主打曲《缓慢的歌》公开后随即横扫韩国各大音乐排行榜；9月16日，白娥娟在首尔弘大某个咖啡店举办了自己首次小型实况演出；12月15日，白娥娟为SBS周末剧《
清潭洞爱丽丝》插曲《长腿叔叔》。
2013年4月10日，白娥娟为MBC水木剧《
当男人恋爱时》演唱歌曲《爱情学概论》；6月17日，白娥娟发行第二张迷你专辑《A Good Girl》；7月18日，为MBC月火剧《
火之女神井儿》演唱歌曲《眼泪也是爱》。
2014年4月1日，白娥娟出席电影《上帝之子》VIP试映会；5月2日，白娥娟为SBS周末剧《
天使之眼》演唱歌曲《你留给我的三件事》；7月10日，为MBC水木剧《
命运一样爱着你》演唱歌曲《Morning Of Canon》；8月30日，白娥娟首次参加在香港亚洲国际博览馆举行的JYP家族演唱会。