1980 yılında Ankara'da doğdu. 

Yunanistan göçmeni bir aileden olan Cansu Dere, İlk ve orta öğrenimini İzmir'de tamamladı. 2000 yılında Kanal D Miss Turkey Güzellik Yarışması'nda Türkiye 3. güzeli seçildi ve profesyonel mankenlik yapmaya başladı. 

Hakan Yıldırım, Cengiz Abazoğlu, Ümit Ünal, Evrim Timur, Arzu Kaprol, Bahar Korçan gibi Türkiye'nin en önemli moda tasarımcılarının defilelerinde yer aldı. 

ITKIB' in tüm yurtdışı organizasyonlarında ülkemizi temsil eden Cansu Dere , 2002-2003 yıllarında Paris'te çeşitli defilelere katıldı ve birçok önemli fotoğrafçıyla başarılı çalışmalar gerçekleştirdi. 

İstanbul Üniversitesi Arkeoloji Bölümünden mezun oldu. 

İlk sunuculuk deneyimini Kanal D'deki Çocuk ve Müzik programıyla yaşamıştır. Ardından 2004 yılında Show TVde yayınlanan Türkiye'nin Yıldızları adlı yarışmayı sunmuştur. NTV'de yayınlanan Life Style Moda programında sunuculuğun yanı sıra editörlük de yapmıştır. 2005'te yine NTV'de N Moda programının sunuculuğunu üstlenmiştir. 

2004'te Hilal Saral'ın yönettiği Nazanı oynadığı Metro Palas adlı diziyle oyunculuğa adım atmıştır. Daha sonra Türkan Derya'nın yönettiği Alacakaranlık adlı dizide Irmak Bozoğlu karakterini canlandırmıştır. 2005 yılında Zeynep Günay Tan'ın yönettiği Güz Yangını dizisindeki Ceylan rolüyle dikkatleri çeken Dere, bu dönemde Çağan Irmak'ın TV filmi formatında çektiği Kabuslar Evi filminde köylü Esma karakterini oynamıştır. 2006-2008 yılları arasında Sıla isimli dizide Mehmet Akif Alakurt ile birlikte başrol oynayarak popülerliğini arttırmıştır. 

Sıla karakteri ile yer aldığı dizi ile hayran kazanmaya başlamıştır. 2007`de Kenan İmirzalıoğlu ile birlikte rol aldığı Son Osmanlı Yandım Ali adlı, Defne karakterini oynadığı dönem filmi 1 milyonun üstünde seyirci tarafından izlenmiştir.[kaynak belirtilmeli] 2009 yılında Acı Aşk adlı, Onur Ünlü'nün senaryosunu yazdığı,Taner Elhan'ın yönettiği bir filmde rol almıştır. Halit Ergenç, Songül Öden ve Ezgi Asaroğlu ile başrolleri paylaştığı filmde Oya adlı bir fotoğrafçıyı oynamıştır. 

2009'da döneme damgasını vuran Ezel dizisindeki Eyşan rolü ile daha da ünlenmiştir. Yine 2009 yılında Totally Spies:Casus Kızlar Her şey Nasıl Başladı? filminde Alex ve Mandy karakterlerini seslendirmiştir. 2010'da Yahşi Batı filminde Mary Lou karakterini oynamıştır. 

2011'de Serdar Akar'ın yönettiği 3. sinema filmi Behzat Ç. Seni Kalbime Gömdüm'ü çekmiştir. Filmde Songül isimli bir polisi canlandırmıştır. 2012'de El Yazısı filminde yine başrolü üstlenmiştir. Dere bu kez küçük bir kasabada eczacılık yapan Zeynep rolünü üstlenmiştir. 

Son olarak Muhteşem Yüzyıl dizisinde İranlı Firuze karakteri ile yer almıştır. 2016 Ekim'inde Star tvde yayınlanmaya başlayan Anne (dizi) dizisinde Zeynep karakterini canlandırarak oyunculuk hayatına devam etmektedir.