Senarist babası Hamdi Değirmencioğlu sayesinde henüz 2 yaşındayken Papatya adlı filmle sinemaya adım attı ve 20 yaşına gelinceye kadar da çok sayıda filmde rol aldı. O pek çok çocuk yıldızdan daha şanslıydı.
Beyazperdeye daha henüz iki yaşındayken "Papatya" filmiyle geçti. Daha sonra "Duvaklı Göl", "Funda" gibi filmlerde, çocuk yıldızı olarak gözüktü.
Ama esas ününü 1960`da "Ayşecik" filmi ile yaptı. "Ayşecik", Türk sinemasında bir çığır açtı. Bundan sonra kendi adından çok bu isimle anıldı. Filmleri yurt içinde olduğu kadar, özellikle komşu ülkelerde de aynı ilgiyi gördü.
Yıllardır oyunculuk yapmayan Değirmencioğlu, dönemin Fenerbahçe Spor Kulübü yöneticilerinden Serkan Acar ile evlendikten sonra 1974 yılında rol aldığı Macera Yolu filminin ardından sinemayı bıraktı.
Acar'ın vefatı nedeniyle evliliği sona ermiştir. Günümüzde emlakçılık emlak işinden sonra restoran işletmeciliğine soyundu, şuan Fenerbahçe`de soyadını taşıyan bir kebapçı işletiyor.