Die Tochter des Schauspielers Egon Wellenbrink (Melitta-Mann) hatte ihren ersten Fernsehauftritt im Alter von acht Jahren in der Serie Krimistunde. Mit 12 Jahren wurde sie mit einer Hauptrolle in der Serie Die glückliche Familie (1987–1993, unter anderem neben Maria Schell, Siegfried Rauch, Maria Furtwängler) bekannt. Später spielte sie unter anderem in der Fernsehserie Marienhof. 1993 erhielt Susanna Wellenbrink die Goldene Kamera als beste deutsche Nachwuchsschauspielerin.

Seit 2005 ist sie am Theater Neue Schaubühne in München engagiert.

Privatleben

Von 1998 bis 2000 war Wellenbrink mit dem Balletttänzer Daniel Ramsbott verheiratet. Seit 2002 lebt sie mit ihrer 1998 geborenen Tochter Mia-Sophie („Fruchtalarm“-Werbung für Joghurt) in München. Seit September 2007 ist Susanna Wellenbrink mit dem Münchener Gymnasiallehrer Peter Brandhuber verheiratet.