Ha iniziato ad apparire negli spot pubblicitari nel 2015 e ha esordito nella webserie lesbica Lily Fever mentre studiava teatro e cinema all'Università Hanyang. Nel 2016 ha superato l'audizione per Saturday Night Live Korea, unendosi al cast fisso. Dopo essersi fatta un nome partecipando a diversi sketch di successo, ha lasciato il programma alla fine della stagione a giugno, dopodiché ha recitato in diversi cortometraggi e ha fatto da comparsa in alcune serie TV.
Nel 2018, Kim è stata scritturata tra i personaggi principali della serie Netflix Kingdom. Sebbene la sua recitazione nell'opera sia stata criticata da alcuni spettatori che l'hanno ritenuta incoerente con il genere storico, è stata elogiata pochi mesi dopo grazie al film Miseongnyeon di Kim Yoon-seok.
Nel 2020, ha ottenuto un ruolo da protagonista nella serie televisiva del mistero Sipsi-ilban, per cui ha vinto il premio come Miglior attrice emergente agli MBC Drama Award. L'anno successivo è stata scelta per uno dei ruoli principali al fianco di Lee Young-ae nel thriller giallo Inspector Koo. Nel 2022 è apparsa nella serie TV Connect- Occhio per occhio.
Filmografia
Cinema
Bom-igado (봄이가도?), regia di Jang Joon-yeop, Kim Chung-ha e Jeon Sin-hwan (2018)