Kim fue seleccionada para competir en el Campeonato Mundial de 2007 basada en su rendimiento durante la temporada. Debido a la colocación de Choi Ji Eun del año anterior, Corea del Sur tenía un solo punto en el Campeonato del Mundo. Durante el Campeonato Mundial de Tokio, Japón, Kim ganó el programa corto con 71,95 puntos, el establecimiento de la más alta puntuación de programa corto de todos los tiempos bajo los jueces de la Unión Internacional de Patinaje (ISU) y en consecuencia, un récord mundial. Ella quedó en cuarto lugar en el programa largo ganando 114,19 puntos, y terminó tercero en la general con 186.14 puntos, detrás de las patinadores japonesas Miki Ando y Mao Asada. La colocación de Kim calificó a Corea del Sur con dos entradas para el Campeonato Mundial de Patinaje Artístico sobre Hielo de 2008 de la modalidad individual femenina.