Tidig karriär
Kim började åka skridskor när hon var sju år gammal. Vid den tiden godkände hennes tränare Ryu Jong-Hyeon Kims talang. På grund av detta sa han till Kims mamma att Kim borde fortsätta träna och bli en tävlingsåkare, eftersom Yuna hade perfekta förutsättningar och stora färdigheter för sin ålder att bli en konståkare.
År 2002 tävlade hon för första gången internationellt i Triglav Trophy och vann där en guldmedalj. Ett år senare, när hon var 12 år gammal, vann hon seniortiteln vid de sydkoreanska mästerskapen i konståkning. Hon var den yngsta skridskoåkare som någonsin vunnit den titeln. Hon vann sin andra internationella tävling vid Golden Bear i Zagreb.
Junior karriär
Säsongen 2004-2005
Under säsongen 2004-2005 tävlade Kim som juniorskridskoåkare i ISU Junior Grand Prix, som är ett juniorkomplement till ISU Grand Prix of Figure Skating. Hon vann en silvermedalj vid tävlingen i Kina och en guldmedalj vid tävlingen i Ungern. Hon vann en silvermedalj i 2005 års Junior Grand Prix-final med en totalpoäng på 137,75 poäng.
Hon behöll sin nationella mästartitel för tredje året i rad på väg till världsmästerskapen i konståkning för juniorer 2005. Vid den tävlingen vann hon återigen en silvermedalj med 158,93 poäng.
Säsongen 2005-2006
Under säsongen 2005-2006 var Kim inte tillräckligt gammal för att delta i de olympiska spelen 2006.
I stället åkte hon till Junior Grand Prix 2005-2006 och vann båda tävlingarna, i Bulgarien och Slovakien. I 2006 års Junior Grand Prix-final vann hon tävlingen genom att få 28,34 poäng mer än Aki Sawada, som hade fått silvermedaljen. Under sin fristil gjorde hon sju trippelhopp, inklusive en trippelflip.
Vid världsmästerskapen i konståkning för juniorer 2006 var hon rival till Mao Asada, en japansk konståkare, och vann guldmedaljen. När hon vann denna medalj hade hon gjort 177,54 poäng.
Seniorkarriär
Säsongen 2006-2007
För att förbereda sig inför nästa tävling under säsongen 2006-2007 tränade Kim mycket på Skating and Curling Club of Toronto i Kanada under sommaren 2006. Hon tränades av Brian Orser och David Wilson.
Kim vann en bronsmedalj vid Skate Canada 2006 efter att ha fått 168,48 poäng. Hon vann 2006 års Trophée Eric Bompard med 184,54 poäng, 10,10 före Miki Ando som fick silvermedaljen. Dessa prestationer gjorde att Kim fick komma till Grand Prix-finalen i S:t Petersburg, Ryssland. Där vann Kim med 184,20 poäng, vilket var 11,68 poäng mer än Mao Asada, som fick silvermedaljen.
Kim tvingades sluta eftersom hon skadade sig vid de sydkoreanska mästerskapen 2006-2007. På grund av detta var hon tvungen att åka till sjukhuset.
Kim valdes ut för att tävla i världsmästerskapen i konståkning 2007. Under världsmästerskapen i Tokyo, Japan, vann Kim det korta programmet med 71,95 poäng och satte därmed världsrekord. Hon placerade sig på fjärde plats i det långa programmet med 114,19 poäng och avslutade det tredje med 186,14 poäng bakom Miki Ando och Mao Asada från Japan. Kims poäng hjälpte ytterligare två sydkoreanska damer att komma till världsmästerskapen i konståkning 2008.
I mars 2007 blev Brian Orser Kims nya tränare på heltid. Eftersom hon gillade träningsmiljön i Toronto gjorde Kim Toronto till sitt träningshem. Hennes tränare var vid den tiden Brian Orser, Astrid Shrubb, David Wilson och Tracy Wilson.
Säsongen 2007-2008
Kim inledde säsongen 2007-2008 med att vinna 2007 Cup of China med 180,68 poäng, vilket var 24,34 poäng före Caroline Zhang, som fick silvermedaljen. Vid 2007 års Cup of Russia vann Kim både det korta programmet med 63,50 poäng och friåkningen med 133,70 poäng. Hon satte alltså världsrekord för poäng i friåkning enligt ISU:s bedömningssystem. Hon utförde också ett fliphopp-toe loop ihop, ett loophopp, ett lutzhopp-toe loophopp, ett axelhopp-toe loophopp och ett trippel lutzhopp.
Hon fick delta i 2007-2008 års Grand Prix of Figure Skating Final i Turin, Italien. Hon vann det korta programmet med 64,62 poäng. Med en poängsumma på 196,83 poäng vann Kim sin andra Grand Prix-final.
Kim deltog inte i de sydkoreanska nationella mästerskapen 2007-2008 och inte heller i Four Continents Figure Skating Championships 2008 på grund av en höftskada. Trots att hon fortfarande hade ont i ryggen åkte hon till världsmästerskapen i konståkning 2008 i Göteborg, Sverige. Hon placerade sig på femte plats i det korta programmet med 59,85 poäng. Hon fick 183,23 poäng totalt och vann sin andra bronsmedalj.
Säsongen 2008-2009
Kim tilldelades 2008 Skate America och 2008 Cup of China Grand Prix inför 2008-2009 års ISU Grand Prix-säsong.
Vid Skate America 2008 placerade sig Kim på första plats i det korta programmet med en poäng på 69,50. Hon fortsatte med att ta hem damtiteln genom att vinna friåkningen med en poäng på 123,95. Hon vann tävlingen med 193,45 poäng, vilket var mer än 20 poäng före Yukari Nakano från Japan som vann silvermedaljen.
Kim fortsatte att vinna och ta medaljer vid Cup of China 2008, där hon fick 63,64 poäng i det korta programmet och 128,11 poäng i fristilen och vann första plats i båda. Det blev sammanlagt 191,75. Hennes prestationer släppte henne in i 2008-2009 Grand Prix of Figure Skating Final|2008-2009 Grand Prix Final.
Under Grand Prix-finalen 2008-2009, som hölls i Goyang, Sydkorea, placerade hon sig på första plats i det korta programmet med 65,94 poäng och på andra plats i friåkningen där hon fick 120,41 poäng. Hon vann silver med en totalpoäng på 186,35 poäng, 2,20 poäng efter Mao Asada från Japan.
Kim deltog i 2009 års Four Continents Figure Skating Championships i Vancouver, Kanada. Hon satte ett nytt världsrekord med 72,24 poäng i det korta programmet. Hon fick också 116,83 poäng i det fria programmet i skridskoåkning och vann därmed guldmedaljen.
Under världsmästerskapen i konståkning 2009, som hölls i Los Angeles i USA, satte hon ännu ett nytt världsrekord med 76,12 poäng, vilket överträffade hennes tidigare rekord med nästan fyra poäng. Hon utförde en kombination av en trippel flip-trippel toe loop, ett trippel lutz-hopp och ett dubbelt axelhopp. Samtidigt fick hon en nivå fyra på alla sina snurrar. Hon vann också det fria programmet i skridskoåkning, med 131,59 poäng och visade stor skicklighet med sitt artisteri och sin musikaliska förmåga. På grund av detta satte hon ett nytt världsrekord på 207,71 samt vann sin första VM-titel och hon blev den första kvinnliga åkare som gick över 200 poäng enligt ISU:s bedömningssystem. Hennes poäng var 16,42 poäng före Joannie Rochette, kvinnan som fick silvermedaljen. Hon var den enda tävlande som fick åttor i programkomponentmarkeringar i både det korta programmet och friåkningen vid tävlingen. Kim var den enda kvinnliga åkare vars trippel-trippel-kombination sågs av domarna i både det korta och fria programmet under säsongen 2008-2009.
Säsongen 2009-2010
Kim deltog i 2009 års Trophée Eric Bompard och 2009 års Skate America under 2009-2010 års ISU Grand Prix-säsong.
Vid Trophée Eric Bompard 2009 vann hon första platsen i det korta programmet med 76,08 poäng, 16,44 poäng före Yukari Nakano. Hennes tre snurror graderades alla som en nivå fyra. Hon visade stora konstnärliga färdigheter och vann fristilen med 133,95 poäng. Hon vann tävlingen med 210,03 poäng, 36,04 före Mao Asada. Kim satte världsrekord i friåkning.
Vid Skate America 2009 vann Kim återigen förstaplatsen, vilket var 17,48 poäng mer än Rachael Flatt. Hon fick +2,20 poäng för sin trippel lutz-trippel toe loop-kombination. Detta var den högsta poäng som ISU någonsin har gett för hopp i konståkning för damer. Hon blev också tvåa i fristilen med 111,70 poäng, på grund av sina misstag i sina hopp. Även om det var en av hennes lägsta poäng vann hon ändå tävlingen med 187,98 poäng och slog därmed Rachael Flatt. Vid tävlingen satte hon återigen ett nytt världsrekord.
Hennes segrar i båda Grand Prix-tävlingarna kvalificerade henne för Grand Prix-finalen 2009-2010 i Tokyo, Japan, i december 2009. Där placerade hon sig på andra plats i det korta programmet med 65,64 poäng, 0,56 bakom Miki Ando. Dagen därpå vann hon det fria programmet med 123,22 poäng. På grund av allt detta vann Kim slutligen sin tredje Grand Prix-finaltitel med 188,86 poäng.
I februari 2010 deltog Kim i de olympiska vinterspelen 2010, där hon vann guldmedalj.
I mars 2010 tävlade Kim i 2010 års världsmästerskap i konståkning i Turin, Italien. Kim sa att hon hade försökt men att hon hade svårt att tävla. Hon blev sjua i det korta programmet med 60,30 poäng. Hon öppnade med en trippel lutz-trippel toe loop, men hade problem med sin snurrning. I slutändan vann hon silvermedaljen med sammanlagt 190,79 poäng.
Olympiska vinterspelen 2010
Kim tävlade i damklassen vid de olympiska vinterspelen 2010, som hölls i Vancouver, British Columbia, Kanada.
I det korta programmet den 23 februari gjorde hon en trippel lutz-trippel toe loop-kombination, en trippel flip och en dubbel axel. Hon satte ett nytt världsrekord.
Den 25 februari vann hon friåkningen med 150,06 poäng, 18,34 poäng mer än Asada, som också kom på andra plats. Kim var den enda som fick nior i betyg. Hon satte ett nytt världsrekord. Sammanlagt fick Kim 228,56 poäng, vilket krossade hennes personliga rekord och sitt eget gamla världsrekord med en marginal på 18 poäng. Hon vann guldmedaljen och blev därmed den första sydkoreanska skridskoåkare som tog medalj i alla tävlingar i konståkning vid de olympiska spelen. Kims guldmedalj var Sydkoreas första medalj vid de olympiska vinterspelen i en annan sport än hastighetsåkning eller short track.
