Начало карьеры
Ким начала кататься на коньках, когда ей было семь лет. В то время ее тренер, Рю Чон Хён, одобрил талант Ким. В связи с этим он попросил мать Ким продолжать учиться кататься на коньках, сказав, что в будущем она станет прекрасной фигуристкой.
В 2002 году она впервые выступила на международном уровне на турнире "Триглав Трофи" и завоевала там золотую медаль. Год спустя, когда ей было 12 лет, она выиграла титул старшей фигуристки на чемпионате Южной Кореи по фигурному катанию. Она стала самой молодой фигуристкой, когда-либо завоевавшей этот титул. Свой второй международный конкурс она выиграла на "Золотом медведе" в Загребе.
Карьера юниора
Сезон 2004-2005
В сезоне 2004-2005 годов, будучи юниоркой, Ким участвовала в юниорском Гран-при ISU, который является юниорским дополнением к Гран-при ISU по фигурному катанию. Она завоевала серебряную медаль на соревнованиях в Китае и золотую медаль на соревнованиях в Венгрии. В 2005 году она завоевала серебряную медаль в финале юниорского Гран-при, набрав 137,75 балла.
Третий год подряд она сохраняла титул чемпиона страны на пути к чемпионату мира по фигурному катанию среди юниоров 2005 года. На этом соревновании она снова завоевала серебряную медаль, набрав 158,93 балла.
Сезон 2005-2006
В сезоне 2005-2006 годов Ким была недостаточно взрослой, чтобы участвовать в Олимпийских играх 2006 года.
Вместо этого она отправилась на юниорский Гран-при 2005-2006 годов и выиграла оба конкурса - в Болгарии и Словакии. В финале юниорского Гран-при 2006 года она выиграла соревнования, получив на 28,34 балла больше, чем Аки Савада, завоевавший серебряную медаль. Во время произвольной программы она выполнила семь тройных прыжков, включая тройной флип.
На чемпионате мира по фигурному катанию среди юниоров 2006 года она была соперницей Мао Асады, японской фигуристки, и завоевала золотую медаль. На момент завоевания этой медали она набрала 177,54 балла.
Карьера старшего поколения
Сезон 2006-2007
Чтобы подготовиться к следующим соревнованиям в сезоне 2006-2007, Ким много тренировалась в Конькобежном и Керлинговом клубе Торонто в Канаде летом 2006 года. Ее тренировали Брайан Орсер и Дэвид Уилсон.
Ким завоевала бронзовую медаль на Skate Canada 2006, получив 168,48 балла. Она выиграла Trophée Eric Bompard 2006 с результатом 184,54 балла, опередив на 10,10 балла Мики Андо, которая получила серебряную медаль. Благодаря этим выступлениям Ким была допущена к финалу Гран-при в Санкт-Петербурге, Россия. Там Ким одержала победу, заработав 184,20 балла, что на 11,68 балла больше, чем у Мао Асады, получившей серебряную медаль.
Ким была вынуждена остановиться, потому что получила травму на чемпионате Южной Кореи 2006-2007 годов. Из-за этого ей пришлось лечь в больницу.
Ким была отобрана для участия в чемпионате мира по фигурному катанию 2007 года. На чемпионате мира в Токио, Япония, Ким выиграла короткую программу с результатом 71,95 балла, установив мировой рекорд. В длинной программе она заняла четвертое место, набрав 114,19 балла, а третью программу завершила с результатом 186,14 балла, уступив Мики Андо и Мао Асада из Японии. Баллы Ким помогли еще двум южнокорейским спортсменкам отобраться на чемпионат мира по фигурному катанию 2008 года.
В марте 2007 года Брайан Орсер стал новым постоянным тренером Ким. Поскольку ей нравилась обстановка в Торонто, Ким сделала Торонто своим домом для тренировок. В то время ее тренерами были Брайан Орсер, Астрид Шрубб, Дэвид Уилсон и Трейси Уилсон.
Сезон 2007-2008
Сезон 2007-2008 Ким начала с победы на Кубке Китая 2007 года, набрав 180,68 балла, что на 24,34 балла опередило Каролину Чжан, завоевавшую серебряную медаль. На Кубке России 2007 года Ким выиграла и короткую программу, набрав 63,50 балла, и произвольную программу, набрав 133,70 балла. Таким образом, она установила мировой рекорд по оценке за произвольное катание по системе судейства ISU. Она также выполнила прыжок флип с сальто, прыжок сальто, прыжок лутц с сальто, прыжок аксель с сальто и тройной лутц.
Она была допущена к финалу Гран-при по фигурному катанию 2007-2008 в Турине, Италия. Она выиграла короткую программу, набрав 64,62 балла. Набрав 196,83 балла, Ким выиграла свой второй финал Гран-при.
Ким не участвовала в Национальных соревнованиях Южной Кореи 2007-2008 годов, а также не поехала на Чемпионат четырех континентов по фигурному катанию 2008 года из-за травмы бедра. Несмотря на то, что у нее все еще болела спина, она поехала на чемпионат мира по фигурному катанию 2008 года в Гетеборге, Швеция. Она заняла пятое место в короткой программе, набрав 59,85 балла. В целом она набрала 183,23 балла и завоевала свою вторую бронзовую медаль.
Сезон 2008-2009
Ким была назначена на Гран-при Skate America 2008 и Кубок Китая 2008 в сезоне Гран-при 2008-2009 ISU.
На Skate America 2008 Ким заняла первое место в короткой программе, получив 69,50 балла. Далее она завоевала титул чемпионки, выиграв произвольную программу с результатом 123,95 балла. Она выиграла соревнования, набрав 193,45 балла, что более чем на 20 баллов опередило японку Юкари Накано, завоевавшую серебряную медаль.
Ким продолжила побеждать и зарабатывать медали на Кубке Китая 2008 года, где она получила 63,64 балла в короткой программе и 128,11 в произвольной, заняв первое место в обеих. Все вместе стало 191,75 балла. Ее выступление позволило ей пройти в финал Гран-при по фигурному катанию 2008-2009|2008-2009 Grand Prix Final.
В финале Гран-при 2008-2009, который проходил в Гояне (Южная Корея), она заняла первое место в короткой программе, набрав 65,94 балла, и второе место в произвольном катании, где заработала 120,41 балла. Она завоевала серебряную медаль с общей суммой баллов 186,35, отстав на 2,20 балла от Мао Асады из Японии.
Ким участвовала в Чемпионате четырех континентов по фигурному катанию 2009 года в Ванкувере, Канада. Она установила новый мировой рекорд - 72,24 балла в короткой программе. Она также набрала 116,83 балла в произвольной программе, завоевав золотую медаль.
Во время чемпионата мира по фигурному катанию 2009 года, проходившего в Лос-Анджелесе (США), она установила еще один новый мировой рекорд - 76,12 балла, превысив свой предыдущий рекорд почти на четыре балла. Она выполнила комбинацию тройной флип-тройной сальто на носках, прыжок тройной лутц и прыжок двойной аксель. В то же время она получила четвертый уровень за все свои вращения. Она также выиграла произвольную программу, набрав 131,59 балла и продемонстрировав великолепное мастерство с артистизмом и музыкальными способностями. Благодаря этому она установила новый мировой рекорд - 207,71 балла, а также завоевала свой первый титул чемпиона мира и стала первой фигуристкой, набравшей более 200 баллов по системе судейства ISU. Она на 16,42 балла опередила Джоанни Рошетт, завоевавшую серебряную медаль. Она была единственной спортсменкой, заработавшей восьмерки в компонентах программы и в короткой программе, и в произвольном катании на соревнованиях. Ким была единственной фигуристкой, чья комбинация тройной-тройной была замечена судьями как в короткой, так и в произвольной программах в сезоне 2008-2009.
Сезон 2009-2010
В сезоне Гран-при 2009-2010 ISU Ким была назначена на соревнования Trophée Eric Bompard 2009 и Skate America 2009.
На соревнованиях Trophée Eric Bompard в 2009 году она заняла первое место в короткой программе с результатом 76,08 балла, опередив Юкари Накано на 16,44 балла. Все три ее вращения были оценены как четвертый уровень. Продемонстрировав великолепный артистизм, она выиграла произвольную программу, набрав 133,95 балла. Она выиграла соревнования с результатом 210,03 балла, на 36,04 балла опередив Мао Асаду. Ким установила мировой рекорд в произвольном катании.
На Skate America 2009 Ким снова заняла первое место, что на 17,48 балла больше, чем у Рейчел Флатт. Она получила +2,20 балла за комбинацию тройной лутц-тройное сальто на носках. Это был самый высокий балл за прыжки в женском фигурном катании. Она также заняла второе место в произвольном катании с результатом 111,70 балла из-за ошибок в прыжках. Хотя это была одна из самых низких ее оценок, она все равно выиграла соревнования с результатом 187,98 балла, опередив Рейчел Флатт. На соревнованиях она снова установила новый мировой рекорд.
Победы на обоих этапах Гран-при позволили ей пройти в финал Гран-при 2009-2010 в Токио, Япония, в декабре 2009 года. На соревнованиях она заняла второе место в короткой программе, набрав 65,64 балла, отстав на 0,56 балла от Мики Андо. На следующий день она выиграла произвольную программу, набрав 123,22 балла. Благодаря всему этому Ким в итоге завоевала свой третий титул финалистки Гран-при, набрав 188,86 балла.
В феврале 2010 года Ким участвовала в зимних Олимпийских играх 2010 года, где завоевала золотую медаль.
В марте 2010 года Ким участвовала в Чемпионате мира по фигурному катанию 2010 в Турине, Италия. Ким сказала, что она старалась, но ей было трудно участвовать в соревнованиях. Она заняла седьмое место в короткой программе, набрав 60,30 балла. Она открыла программу тройным лутцем-тройным сальто на носках, но у нее были проблемы с вращением. В итоге она завоевала серебряную медаль, набрав 190,79 балла.
Зимние Олимпийские игры 2010
Ким участвовала в соревнованиях среди женщин на зимних Олимпийских играх 2010 года, которые проходили в Ванкувере, Британская Колумбия, Канада.
В короткой программе 23 февраля она выполнила комбинацию тройной лутц-тройное сальто на носках, тройной флип и двойной аксель. Она установила новый мировой рекорд.
25 февраля она выиграла произвольную программу, набрав 150,06 балла, что на 18,34 балла больше, чем у Асады, занявшего второе место. Ким была единственной, кто заработал девять баллов. Она установила новый мировой рекорд. В целом Ким набрала 228,56 балла, побив свой личный рекорд и старый мировой рекорд на 18 баллов. Она завоевала золотую медаль, став первой южнокорейской фигуристкой, получившей медаль в любом виде фигурного катания на Олимпийских играх. Золотая медаль Ким стала первой медалью Южной Кореи на зимних Олимпийских играх в других видах спорта, кроме конькобежного спорта и шорт-трека.