Née à Sainte-Foy, le 31 janvier 1964, Sylvie Bernier a fait ses premières armes en compétition dans sa région natale. En 1972, elle décroche la médaille d'or en plongeon au Jeux du Québec de Chicoutimi. Sa carrière sportive prenait son envol. La décennie des années 1970 lui a permis de s'imposer sur les scènes provinciales et nationales.
En 1977, âgée de 13 ans, elle remporte la médaille d'or des championnats nationaux dans sa catégorie. En 1978, elle décroche la médaille d'argent aux championnats CAN-AM-MEX (Canada, États-Unis, Mexique) et une médaille d'or aux championnats nationaux. 1979 lui permet d'affirmer sa suprématie alors qu'elle remporte une nouvelle fois une médaille d'or aux championnats nationaux.
Chaque année, on la verra ensuite s'illustrer tant au plan national qu'international. Elle termine deuxième à la Coupe du monde de Norvège en 1980. En 1981, elle est médaillée d'or aux championnats nationaux d'hiver et au championnat international Plongeon Canada. En Amérique centrale, à l'été 82, elle touche l'or au championnat international du Mexique. Le même été, elle touche l'argent aux Jeux du Commonwealth, à Brisbane, en Australie.
Les succès se succèdent en 1983 : médaille de bronze au Jeux panaméricains à Caracas, au Venezuela, médaille de bronze aux Universiades d'Edmonton, médaille d'or à la Rencontre internationale de Rostock, en Allemagne. Et enfin, médaille de bronze à la 3e Coupe du monde de plongeon de la FINA (Fédération internationale de natation amateur) à Austin, aux États-Unis.
C'est finalement en 1984 que sa carrière d'athlète atteint son apogée lorsqu'elle décroche la médaille d'or au tremplin de trois mètres aux Jeux olympiques de Los Angeles. Suite à cette médaille, elle sera souvent associée à l'imagerie mentale, une technique visant à améliorer les performances.
En marge de ses performances, Sylvie Bernier a été honorée par plusieurs organismes, dont la Fondation des Jeux du Québec (1980), la Fondation de la Palestre nationale (1981-1984), le Club Médaille d'or et les gouvernements du Québec et du Canada.
Elle a été intronisée au Temple de la Renommée des sports du Canada et au Temple de la Renommée des sports aquatiques du niveau international. Elle a également reçu le trophée Cinq Étoiles Seagram, en 1984. En mai 1991, elle a été élue au Temple de la Renommée des sports aquatiques du Canada, à Winnipeg, lors de la tenue de la VIIIe Coupe du monde de plongeon de la FINA.
De 1984 à ce jour, Sylvie Bernier a amorcé de nouvelles formes d'intervention et de collaboration en sport. Elle s'est particulièrement impliquée dans le monde des communications, en tant qu'animatrice et commentatrice dans plusieurs émissions de radio et de télévision reliées au sport amateur.
Elle a notamment commenté les compétitions de plongeon des Jeux olympiques de Séoul, en 1988. Elle a joué le même rôle aux Jeux du Commonwealth à Auckland, en Nouvelle-Zélande, en 1990. À ces derniers Jeux, elle agissait également en tant qu'attachée de presse de la délégation canadienne.
Elle agit fréquemment comme conférencière et invitée lors des réunions d'entraîneurs et d'activités de financement du sport amateur. Elle siège également au conseil d'administration de la Fondation québécoise de sport universitaire et de l'Association olympique canadienne.
Sylvie Bernier a été la chef de mission du Canada aux Jeux olympiques de Beijing en 2008 et fut adjointe du chef de mission lors des Jeux olympiques de Turin en 2006 et de Londres en 2012.