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韓国生まれ。子供時代に6年間 米ニュージャージーで過ごす。その後韓国に戻り、梨花女子大学を卒業。
05年、韓中スーパーモデルコンテストで１位の座を獲得し、モデルと女優としてのキャリアに弾みがつき、エンターテイメント業界に参入。
15年、好評を博した大ヒット作『アベンジャーズ／エイジ・オブ・ウルトロン』（共演：ロバート・ダウニーＪｒ．、クリス・エバンス、マーク・ラファロ、クリス・ヘムズワース、スカーレット・ヨハンソン、ジェレミー・レナー、エリザベス・オルセン、アーロン・テイラー＝ジョンソン、ジェイムズ・スペイダー、ポール・ベタニー）で、世界的に有名な科学者ヘレン・チョ博士を演じ、国際的な認知度を上げた。ジョン・ウェドンがメガホンを取ったこの作品は、14億ドル超の世界興収を記録した。
同年、インディペンデント作品『ロスト・エモーション』（共演：クリステン・スチュワート、ニコラス・ホルト）にも出演。
近年では、スティーヴン・キングの同名の長編小説に基づく映画『ダークタワー』（17／共演：マシュー・マコノヒー、イドリス・エルバ）でアラ・シャンピニオン役を演じている。
ＴＶでは、Netflixのオリジナルシリーズ「マルコ・ポーロ」（14〜16／共演：ロレンツォ・リケルミー、ベネディクト・ウォン、ミシェル・ヨー、ジョアン・チェン）にクトゥルン役で出演。同シリーズは14年12月に放送開始され、16年７月に第２シーズンのプレミア放送がスタートした。
また、「ゲームの女王」（06）、「逃亡者 PLAN B」（10）、「ロマンスタウン」「ブレイン 愛と野望」（共に11）、「スタンバイ」（12）、「７級公務員」（13）、「モンスター 〜その愛と復讐〜」（16）といったさまざまなジャンルの韓流ドラマシリーズに出演している。
モデル業では、15年初頭、ボビイ ブラウン コスメティックスが、ブランドにとって初のアジア人アンバサダーとしてキムを起用。アジア地域のボビイ ブラウンの広告塔として、数々のオンライン映像や、ＴＶ／印刷広告に登場した。
さらに、トゥミのグローバルキャンペーンの初の女性アンバサダーに任命されている。
私生活では、2019年に「WeWork Labs」の韓国代表マシュー・シャンパインさん（韓国名チャ・ミングン）と結婚。
2020年に第1子を出産した。
Based on IMDb、プロダクション・ノート
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