Kim Ji-won est née le 19 octobre 1992 dans le district de Geumcheon, Séoul, en Corée du Sud. Elle a une grande sœur de 2 ans son ainée. Durant son adolescence en 2007, elle fût repérée dans la rue par une agence de divertissement et poursuivit une formation de 3 ans pour préparer ses débuts en tant que chanteuse. Lors de sa première année de lycée, elle part étudier 6 mois à Chicago aux États-Unis où vit une partie de sa famille du côté de sa mère. Elle se rend compte que ses talents en chant ne lui permettront pas de mener une carrière et décide de se concentrer sur le métier d'actrice. En 2011, Kim Ji-won s'inscrit à l'Université Dongguk pour y faire des études au sein du département de Cinéma[4].
L'année suivante, elle joue le rôle d'une héritière chic et hautaine dans la série The Heirs[6],[7]. Le succès de ce drama vaut à Kim un Prix de la Nouvelle star aux SBS Drama Awards(en).
En 2016, elle joue le rôle d'une chirurgienne de l'armée dans le drama Descendants of the Sun[9],[10],[11],[12], qui devient populaire dans toute l'Asie. Ce rôle fait connaître Kim bien au-delà de la Corée[13].
Depuis 2019, Kim Ji Won joue dans le drama fantastique de tvNArthdal Chronicles au côté de Song Joong-ki, avec lequel elle a déjà collaboré dans Descendants of the Sun. La série est diffusée sur Netflix et la saison 2 a été confirmée, cependant ni Kim Ji-won ni Song Joong-ki ne décident de reprendre leur rôle.
En février 2020, Kim signe avec l'agence Salt Entertainment pour 2 ans. La même année, elle apparait dans la web série de Kakao TVLovestuck in the City, romance dans laquelle elle joue le rôle de Lee Eun-o. Le challenge fût particulièrement important car Kim a dû surmonter sa phobie de l'eau pour les scènes de surf en mer.
En avril 2022, elle joue le rôle de Yeom Mi-jeong, une employée introvertie cherchant à casser la monotonie de sa vie dans le drama de JTBCMy Liberation Notes. Malgré des scores d'audience moyens, sa performance ainsi que le scenario réaliste attirent l'attention et permettent à Kim d'être nommée en tant meilleure actrice au Baeksang Arts Awards[15].
En juin 2022, le contrat de Kim avec Salt Entertainment prend fin. Elle signe en septembre 2022 avec HighZium Studio (anciennement History D&C) où elle rejoint Song Joong-ki. C'est en décembre 2022 qu'est annoncé sa participation au nouveau drama de tvNLa Reine des larmes dans lequel elle joue rôle de Hong Hae-in, héritière du groupe chaebol Queens et mariée à Baek Hyun-woo interprété par Kim Soo-Hyun.
Après un an de tournage, le drama sort en mars 2024 et bat des records d'audience. Selon l'institut Nielsen Korea, le dernier épisode atteint même les 24,9 % d'audience (record pour la chaîne tvN)[16].
