Jabarkan Kerjaya dari Kim Go-eun dalam bahasa melayu

Pada tahun 2012, Kim mula dikenali selepas melakonkan watak Eun-gyo di dalam filem A Muse. Persembahan lakonan beliau membolehkannya memenangi anugerah Pelakon Baru Wanita Terbaik pada tahun tersebut. Kim kemudiannya mengambil keputusan untuk berehat selama dua tahun dan kembali semula ke universiti untuk menamatkan pengajian. Beliau kembali berlakon pada tahun 2014 menerusi filem thriller, Monster.

Pada tahun 2015, beliau bersama-sama Kim Hye-soo dipilih untuk berlakon di dalam filem Coin Locker Girl, sebuah filem berdasarkan novel Jepun tahun 1980 iaitu Coin Locker Babies. Beliau bersama pengarah dan beberapa barisan pelakon dijemput ke Festival Filem Cannes 2015 untuk filem ini. Kim kemudiannya membintangi filem sejarah, Memories of the Sword yang juga dibintangi Jeon Do-yeon. Ia disusuli dengan filem The Advocate: A Missing Body dimana beliau melakonkan watak seorang pendakwa. Beliau juga muncul di dalam filem Canola bersama pelakon veteran, Youn Yuh-jung.

Kim membuat penampilan drama pertamanya menerusi Cheese in the Trap, berdasarkan webtoon dengan nama yang sama. Beliau juga menyumbangkan suara untuk lagu "Attraction" oleh Tearliner di dalam runut bunyi asal drama ini . Kim berjaya memenangi Anugerah Seni Baeksang bagi kategori Pelakon Baru Wanita Terbaik (Televisyen) untuk persembahan lakonannya di dalam drama ini. Pada tahun yang sama, beliau membintangi drama fantasi Goblin.

Pada bulan Julai 2017, Kim menandatangani kontrak bersama agensi pengurusan, BH Entertainment. Beliau juga dipilih untuk berlakon di dalam filem Byeonsan yang diarahkan oleh Lee Joon-ik.