Inizio carriera
Kim ha iniziato a pattinare quando aveva sette anni. A quel tempo, il suo allenatore, Ryu Jong-Hyeon, approvava il talento di Kim. Per questo motivo, chiese alla madre di Kim di continuare ad imparare a pattinare, dicendo che in futuro sarebbe diventata una meravigliosa pattinatrice di figura.
Nel 2002, ha gareggiato per la prima volta a livello internazionale al Trofeo Triglav, dove ha vinto una medaglia d'oro. Un anno dopo, all'età di 12 anni, ha vinto il titolo senior ai campionati sudcoreani di pattinaggio di figura. È stata la più giovane pattinatrice che abbia mai vinto quel titolo. Ha vinto il suo secondo concorso internazionale all'Orso d'oro di Zagabria.
Carriera junior
Stagione 2004-2005
Nella stagione 2004-2005, come pattinatrice junior, Kim ha gareggiato all'ISU Junior Grand Prix, che è un complemento junior dell'ISU Grand Prix di pattinaggio di figura. Ha vinto una medaglia d'argento all'evento in Cina e una medaglia d'oro all'evento in Ungheria. Ha vinto una medaglia d'argento alla finale del Grand Prix Junior 2005 con un punteggio complessivo di 137,75 punti.
Ha mantenuto il suo titolo di campionessa nazionale per il terzo anno di fila sulla sua strada verso i campionati mondiali junior di pattinaggio di figura del 2005. A quella competizione, ha vinto di nuovo una medaglia d'argento, guadagnando 158,93 punti.
Stagione 2005-2006
Per la stagione 2005-2006, Kim non era abbastanza grande per competere alle Olimpiadi del 2006.
Così, invece, è andata al Junior Grand Prix 2005-2006 e ha vinto entrambe le gare, in Bulgaria e Slovacchia. Alla finale del Grand Prix Junior 2006, ha vinto la competizione ottenendo 28,34 punti in più di Aki Sawada, che aveva ottenuto la medaglia d'argento. Durante il suo freeskate, ha fatto sette salti tripli, incluso un triplo flip.
Ai campionati mondiali junior di pattinaggio di figura del 2006, è stata la rivale di Mao Asada, una pattinatrice di figura giapponese, e ha vinto la medaglia d'oro. Quando ha vinto questa medaglia, aveva fatto 177,54 punti.
Carriera senior
Stagione 2006-2007
Per prepararsi al suo prossimo concorso nella stagione 2006-2007, Kim si è allenata molto allo Skating and Curling Club di Toronto in Canada durante l'estate del 2006. È stata allenata da Brian Orser e David Wilson.
Kim ha vinto una medaglia di bronzo a Skate Canada 2006 dopo aver ottenuto un punteggio di 168,48 punti. Ha vinto il Trophée Eric Bompard 2006 con un punteggio di 184,54 punti, 10,10 davanti a Miki Ando, la pattinatrice che ha ottenuto la medaglia d'argento. Queste prestazioni hanno fatto sì che Kim fosse ammessa alla finale del Grand Prix a San Pietroburgo, in Russia. In questo luogo, Kim ha vinto, guadagnando 184,20 punti, che era 11,68 punti più di Mao Asada, che ha guadagnato la medaglia d'argento.
Kim è stata costretta a fermarsi perché si è fatta male ai campionati sudcoreani 2006-2007. A causa di questo, è dovuta andare in ospedale.
Kim è stata scelta per competere ai campionati mondiali di pattinaggio di figura del 2007. Durante i Mondiali di Tokyo, in Giappone, Kim ha vinto il programma corto con 71,95 punti, stabilendo un record mondiale. Si è piazzata quarta nel programma lungo segnando 114,19 punti, e ha finito il terzo con 186,14 punti dietro Miki Ando e Mao Asada del Giappone. I punti di Kim hanno aiutato altre due signore sudcoreane a venire per i Campionati mondiali di pattinaggio di figura del 2008.
Nel marzo 2007, Brian Orser divenne il nuovo allenatore a tempo pieno di Kim. Poiché le piaceva l'ambiente di allenamento di Toronto, Kim fece di Toronto la sua casa di allenamento. Tra i suoi allenatori c'erano a quel tempo Brian Orser, Astrid Shrubb, David Wilson e Tracy Wilson.
Stagione 2007-2008
Kim ha iniziato la stagione 2007-2008 vincendo la Coppa di Cina 2007 con un punteggio di 180,68 punti, che era 24,34 davanti a Caroline Zhang, che aveva ottenuto la medaglia d'argento. Alla Coppa di Russia 2007, Kim ha vinto sia il programma corto segnando 63,50 punti che il pattinaggio libero con 133,70 punti. Quindi ha stabilito un record mondiale per il punteggio del pattinaggio libero secondo il sistema di giudizio ISU. Ha anche fatto un flip jump-toe loop messo insieme, un loop jump, un lutz jump-toe loop jump, un axel jump-toe loop jump, e un triplo lutz jump.
È stata ammessa alla finale del Grand Prix di pattinaggio di figura 2007-2008 a Torino, Italia. Ha vinto il programma corto con 64,62 punti. Con un punteggio di 196,83 punti, Kim ha vinto la sua seconda finale del Grand Prix.
Kim non ha partecipato ai Nazionali sudcoreani del 2007-2008 e non è andata nemmeno ai Campionati dei Quattro Continenti di pattinaggio di figura del 2008 a causa di un infortunio all'anca. Anche se aveva ancora dolori alla schiena, è andata ai Campionati mondiali di pattinaggio di figura del 2008 a Göteborg, in Svezia. Si è piazzata quinta nel programma corto con 59.85 punti. Ha segnato 183.23 punti complessivi, e ha vinto la sua seconda medaglia di bronzo.
Stagione 2008-2009
Kim è stato assegnato al 2008 Skate America e al 2008 Cup of China Grand Prix per la stagione 2008-2009 ISU Grand Prix.
A Skate America 2008, Kim si è classificata prima nel programma corto con un punteggio di 69,50. Ha continuato ad ottenere il titolo femminile vincendo il pattinaggio libero con un punteggio di 123,95. Ha vinto l'evento con 193,45 punti, che era più di 20 punti davanti a Yukari Nakano del Giappone, che ha vinto la medaglia d'argento.
Kim ha continuato a vincere e guadagnare medaglie alla Coppa di Cina 2008, dove ha ricevuto un punteggio di 63,64 nel programma corto e 128,11 nel pattinaggio libero, vincendo prima in entrambi. Il divenne tutti insieme 191,75. La sua performance le ha permesso di entrare nella finale del Grand Prix di pattinaggio di figura 2008-2009|2008-2009 Grand Prix Final.
Durante la finale del Grand Prix 2008-2009, che si è tenuta a Goyang, in Corea del Sud, si è classificata prima nel programma corto con 65,94 punti e seconda nel pattinaggio libero dove ha guadagnato 120,41 punti. Ha vinto la medaglia d'argento con un punteggio totale di 186,35 punti, 2,20 punti dietro il giapponese Mao Asada.
Kim ha partecipato ai Campionati dei Quattro Continenti di pattinaggio di figura 2009 a Vancouver, Canada. Ha stabilito un nuovo record mondiale di 72,24 punti nel programma corto. Ha anche segnato 116,83 nel programma libero di pattinaggio, vincendo la medaglia d'oro.
Durante i campionati mondiali di pattinaggio di figura del 2009, tenutisi a Los Angeles, negli Stati Uniti, ha stabilito un altro nuovo record mondiale di 76,12 punti, superando il suo precedente record di quasi quattro punti. Ha eseguito una combinazione triplo flip-triplo toe loop, un triplo salto lutz e un doppio salto axel. Allo stesso tempo, ha guadagnato un livello quattro su tutte le sue rotazioni. Ha anche vinto il programma di pattinaggio libero, segnando 131,59 punti e mostrando grandi capacità con la sua arte e le sue abilità musicali. Grazie a ciò, ha stabilito un nuovo record mondiale di 207.71 e ha vinto il suo primo titolo mondiale, diventando la prima pattinatrice a superare i 200 punti secondo il sistema di giudizio ISU. Il suo punteggio è stato di 16,42 punti davanti a Joannie Rochette, la donna che ha guadagnato la medaglia d'argento. È stata l'unica concorrente che ha guadagnato otto punti in componenti del programma sia nel programma corto che nel pattinaggio libero alla competizione. Kim è stata l'unica pattinatrice la cui combinazione triplo-triplo è stata vista dai giudici sia nel programma corto che in quello libero durante la stagione 2008-2009.
Stagione 2009-2010
Kim è stato assegnato al Trophée Eric Bompard 2009 e a Skate America 2009 nella stagione 2009-2010 del Grand Prix ISU.
Al Trophée Eric Bompard 2009, ha vinto per prima nel programma corto con il punteggio di 76,08 punti, 16,44 punti davanti a Yukari Nakano. Le sue tre rotazioni sono state tutte classificate come livello quattro. Mostrando grandi abilità artistiche, ha vinto il pattinaggio libero con 133,95 punti. Ha vinto l'evento con 210.03 punti, 36.04 davanti a Mao Asada. Kim ha stabilito il record del mondo per il pattinaggio libero.
A Skate America 2009, Kim ha vinto di nuovo per prima, con 17,48 punti in più rispetto a Rachael Flatt. Ha ricevuto +2.20 punti per la sua combinazione triplo lutz-triplo toe loop. Questo è stato il punto più alto mai assegnato per i salti dall'ISU nel pattinaggio di figura femminile. Ha vinto anche il secondo posto nel pattinaggio libero con il punteggio di 111,70 punti, a causa dei suoi errori nei salti. Anche se è stato uno dei suoi punteggi più bassi, ha comunque vinto l'evento con 187,98 punti, battendo Rachael Flatt. Alla competizione, ha stabilito di nuovo un nuovo record mondiale.
Le sue vittorie in entrambi gli eventi del Grand Prix l'hanno qualificata per la finale del Grand Prix 2009-2010 a Tokyo, Giappone, nel dicembre 2009. All'evento, si è piazzata seconda nel programma corto con 65,64 punti, 0,56 dietro Miki Ando. Il giorno dopo, ha vinto il pattinaggio libero con 123,22 punti. Grazie a tutto questo, Kim ha finalmente vinto il suo terzo titolo finale del Grand Prix con un punteggio di 188,86 punti.
Nel febbraio 2010, Kim ha gareggiato ai Giochi olimpici invernali del 2010, dove ha vinto la medaglia d'oro.
Nel marzo 2010, Kim ha gareggiato ai campionati mondiali di pattinaggio di figura 2010 a Torino, in Italia. Kim ha detto di averci provato ma di aver avuto difficoltà a competere. Ha vinto settimo nel programma breve con 60,30 punti. Ha aperto con un triplo lutz-triplo toe loop, ma ha avuto problemi con la sua rotazione. Alla fine, ha vinto la medaglia d'argento totalizzando 190,79 punti.
Olimpiadi invernali 2010
Kim ha gareggiato nell'evento donne ai Giochi olimpici invernali del 2010, che si è tenuto a Vancouver, British Columbia, Canada.
Nel programma breve del 23 febbraio, ha fatto una combinazione di triplo lutz-triplo toe loop, un triplo flip e un doppio axel. Ha stabilito un nuovo record mondiale.
Il 25 febbraio, ha vinto il pattinaggio libero con un punteggio di 150,06 punti, 18,34 punti in più di Asada, che è arrivato anche al secondo posto. Kim è stata l'unica a guadagnare nove punti nei punteggi. Ha stabilito un nuovo record mondiale. Nel complesso, Kim ha totalizzato 228,56 punti, frantumando il suo record personale e il suo vecchio record mondiale con un margine di 18 punti. Ha vinto la medaglia d'oro, diventando il primo pattinatore sudcoreano a medaglia in qualsiasi gara di pattinaggio di figura ai Giochi olimpici. La medaglia d'oro di Kim è stata la prima medaglia della Corea del Sud alle Olimpiadi invernali in uno sport diverso dal pattinaggio di velocità o short track.
