Active sur piste et sur route dans les années 2000 et 2010, Lee Min-hye a obtenu plusieurs médailles lors de championnats et jeux continentaux asiatiques. Elle a ainsi notamment été médaillée d'or de la poursuite aux Jeux asiatiques de 2006 et aux championnats d'Asie de 2006 et 2007, du contre-la-montre des Jeux asiatiques de 2010, de l'omnium aux championnats d'Asie de 2011 et de la poursuite par équipes aux championnats d'Asie de 2013. Elle a représenté la Corée du Sud aux Jeux olympiques de 2008 et 2012.