Nel giugno 2010, Soyou debuttò come membro delle SISTAR presentando il loro primo singolo, "Push Push". Un secondo singolo, "Shady Girl", venne pubblicato il 25 agosto 2010, realizzato in collaborazione con Kim Heechul, mentre a dicembre dello stesso anno, uscì il terzo "How Dare You": il brano omonimo si classificò al primo posto su varie classifiche musicali come MelOn, Mnet, Soribada, Bugs, Monkey3 e Daum Music, e fece vincere al gruppo il premio Music Bank.
Ad agosto 2011, il gruppo pubblicò il primo album So Cool. Ad aprile 2012 uscì l'EP Alone e giugno l'EP Loving U. L'11 giugno 2013 il gruppo pubblicò il secondo album in studio Give It to Me. Dopo un anno di pausa, in cui i membri si dedicarono ad attività individuali, il 21 luglio 2014 pubblicarono l'EP Touch & Move, mentre il 26 agosto l'EP Sweet & Sour.
Attività da solista
Il 6 agosto 2010 Soyou collaborò con Woo dei J2 per la colonna sonora del drama Gloria. Il 17 settembre dello stesso anno cantò per il drama Jangnanseureon kiss.
Il 1º novembre 2012 Soyou fece un duetto con Geeks con la canzone "Officially Missing You, Too", remake dell'omonima canzone di Tamia; il pezzo fu poi inserito nell'album Re;code Episode 1 dei Geeks. Il 29 novembre incise una canzone, come parte del Starship Planet 2012, insieme a K.Will e Jeongmin dei Boyfriend, intitolata "White Love".
Il 15 luglio 2013 venne rivelato che Soyou sarebbe apparsa ad agosto nel reality Star Diving Show Splash insieme a Yuri delle Girls' Generation e a Minho degli SHINee. Il 10 settembre pubblicò insieme a Mad Clown il brano "Stupid In Love". Nel 2014 partecipò al programma televisivo Great Marriage, pubblicò il brano "Some" insieme a JungGiGo, e apparve nel video musicale di "Day 1" di K.Will. A settembre registrò il pezzo "The Space Between" insieme al duo Urban Zakapa, mentre a dicembre cantò il brano "Diamond" della colonna sonora del film d'animazione Nunui yeowang 2. A gennaio del nuovo anno collaborò con Giriboy e Kihyun per il singolo "Pillow". Dal 4 febbraio 2015 presentò con Lee Ha-nui e Kim Jung Min il programma televisivo Get It Beauty.