Yunjin Kim asistió a la escuela secundaria en la prestigiosa Escuela secundaria de música, arte y artes escénicas Fiorello H. LaGuardia, en Manhattan. Después estudió teatro en la Academia de Artes Escénicas de Londres y obtuvo su licenciatura en arte dramático en la Universidad de Boston. Después de graduarse, Kim se dedicó a tiempo completo a la actuación, obteniendo varios papeles menores en MTV, en dramas de estilo telenovela en ABC y en los escenarios fuera de Broadway. Después regresó a Corea, donde participó en varios dramas de televisión antes de participar en la película Shiri (1999), que se convirtió en la película más taquillera en la historia de Corea en ese momento. Más tarde se hizo más conocida por su papel de Sun en la serie de televisión estadounidense Lost (2004-2010). Próximamente la veremos en la serie La casa de papel: Corea (2022), remake de la exitosa serie española La casa de papel.