Với một chút ít kinh nghiệm diễn xuất, Kim Ok Bin may mắn được tuyển chọn thành nữ diễn viên chính cho bộ phim kinh dị Voice được ra mắt vào năm 2005. Với vai diễn đầu tay này, Kim Ok Bin đã lập tức gây được sự chú ý khi nhận được cùng lúc đề cử Diễn viên mới xuất sắc tại hai giải thưởng điện ảnh lớn của Hàn Quốc là Blue Dragon Film Awards và Baeksang Arts Awards.
Trong cùng năm, Kim Ok Bin cũng gây được ấn tượng mạnh mẽ cho khán giả truyền hình tại Hàn Quốc cũng như ở Việt Nam, khi vào vai một người phụ nữ Việt Nam tên Lý Thị Vũ trong tác phẩm truyền hình kỷ niệm 30 năm chiến tranh Việt Nam mang tên Hanoi Bride. Sự nghiệp của Kim Ok Bin trong khoảng thời gian này khá bình lặng, chỉ đến khi cô được chọn vào vai nữ chính trong bộ phim Thirst của đạo diễn Park Chan Wook, mới có dấu hiệu dâng cao trở lại.
Trong Thirst, Kim Ok Bin vào vai một người phụ nữ rơi vào một mối quan hệ bất chính với một vị mục sư, mà sau đó ông đã bị biến thành ma cà rồng sau một thử nghiệm y học thất bại. Kim Ok Bin phải thể hiện rất nhiều cảnh quay nhạy cảm với bạn diễn Song Kang Ho, tuy nhiên với Kim Ok Bin đây là những trải nghiệm rất đáng giá, và cô học hỏi được rất nhiều điều trong diễn xuất từ đàn anh của mình. Diễn xuất của Kim Ok Bin cũng nhận được nhiều lời khen ngợi từ các nhà phê bình trong nước lẫn quốc tế, khi Thirst giành được giải Jury Prize tại Liên hoan phim quốc tế Cannes 2009. Kim Ok Bin đồng thời nhận được đề cử Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất tại hai giải Blue Dragon và Baeksang.
Sau một cao trào, sự nghiệp của Kim Ok Bin lại khá bình lặng khi cô không tham gia quá nhiều tác phẩm, nên dường như khán giả có phần quên lãng. Tuy nhiên, năm nay, Kim Ok Bin lại trở về màn ảnh rộng hoành tráng với tác phẩm The Villainess (Ác nữ báo thù) do Jung Byung Gil đạo diễn. Kim Ok Bin vào vai Sook Hee được nuôi dạy để trở thành một sát thủ thực thụ. Cô có cơ hội làm lại cuộc đời khi Giám đốc Cục Tình báo Hàn Quốc Kwon tuyển mộ cô trở thành một đặc vụ nằm vùng. Với danh tính mới là một nữ diễn viên kịch nói, hứa hẹn được tự do hoàn toàn sau khi phục vụ đất nước 10 năm, Sook Hee tin rằng một cuộc sống mới tươi đẹp đang đón chờ cô, nhưng mọi thứ không bao giờ dễ dàng đến thế.
Nếu Thirst là phim điện ảnh đã đem đến danh tiếng cho Kim Ok Bin, thì vai diễn Sook Hee trong The Villainess được xem là đáng nhớ nhất trong sự nghiệp của cô cho đến hiện nay. Rất hiếm khi bắt gặp một hình tượng đả nữ trong nền điện ảnh Hàn Quốc, và để chuẩn bị cho vai diễn này, Kim Ok Bin đã phải gia nhập quân đội hai tháng trước khi phim bấm máy. Cô buộc phải sử dụng thuần thục các loại vũ khí nguy hiểm như kiếm dài, dao, súng lục, súng tiểu liên, súng bắn tỉa và thậm chí là rìu để vào vai một nữ sát thủ. Trong 70 ngày quay, đã có đến 63 ngày cô phải thực hiện các cảnh hành động, điều đó đòi hỏi cô phải có một thể lực rất tốt. Hầu hết các cảnh hành động chính của phim đều do Kim Ok Bin tự thực hiện, không cần đến diễn viên đóng thế.
Vừa qua, bên cạnh tác phẩm The Merciless (Cuộc chiến ngầm), The Villainess cũng đã có buổi ra mắt vô cùng thành công tại hạng mục Midnight Screening của Liên hoan phim quốc tế Cannes. Midnight Screening được xem là nơi tập hợp các tác phẩm được đánh giá cao bởi giới phê bình và có tiềm năng thu hút khán giả, là một trong những hạng mục nổi tiếng của Liên hoan phim Cannes. Và bộ phim đã nhận được những tràng pháo tay kéo dài bốn phút của các khán giả có mặt trong rạp chiếu đầu tiên.
Sau The Villainess, trong năm nay, Kim Ok Bin cũng có một tác phẩm điện ảnh khác gây chú ý là The Discloser, một bộ phim tâm lý của đạo diễn Hong Ki Seon, và hiện bộ phim đang góp mặt tại Liên hoan phim quốc tế BiFan (Bucheon International Fantastic Film Festival) trong tháng Bảy này.
