Erste internationale Erfahrungen sammelte Kim Kyung-ae bei den Jugendweltmeisterschaften 2005 in Marakesch, bei denen sie mit 46,66 m im Finale den achten Platz belegte. Im Jahr darauf wurde sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Peking mit 51,73 m Neunte. 2007 gewann sie bei den Asienmeisterschaften in Amman mit 53,01 m die Silbermedaille hinter der Thailänderin Buoban Pamang. Anschließend nahm sie an der Sommer-Universiade in Bangkok teil und erreichte dort mit einem Wurf auf 52,79 m Rang neun. 2008 qualifizierte sie sich für die Olympischen Spiele in Peking, bei denen sie mit 53,13 m in der ersten Runde ausschied. 2009 nahm sie erneut an den Studentenweltspielen in Belgrad teil und belegte dort mit 54,90 m erneut den neunten Platz. Ende November gewann sie bei den Asienmeisterschaften in Guangzhou mit 53,84 m die Bronzemedaille.