1994年在演艺学院的说话技巧课程中被正在拍摄青少年电视剧《恐龙先生》的制作人发掘首次涉足影视，凭借此剧获得童星演技赏，开始走红；随后出演多部剧集并开始担任广告模特。

1997年开始担任主角，出演《昨日》中的女主升慧；1月18日凭借《校园变身》首次走上大银幕并入围第18届韩国青龙电影节最佳新人女演员奖 。

1998年3月2日出演《顺风妇产科》中外表冷艳高傲内心却像个不懂事的孩子的主治医师吴素娟并荣获SBS演技大赏人气赏。

2000年4月26日首播的经典韩剧《夏娃的诱惑》（又名《爱上女主播》）在韩国首播创下45.2%的高收视率，也是韩剧历史上首次面向全日本播放的电视剧。而金素妍凭借“美丽坏女人”的荧幕形象获得MBC演技大赏人气赏。徐迎美是金素妍演艺生涯中最为观众认可的角色。11月4日接拍《妈妈姐姐》（又名《孪生兄妹》），饰演生性倔强心地却非常善良的妹妹，收视率高达40%。

2002年1月2日主演《阳光情人梦》，扮演购物频道主持人金妍雨，是一位没有学历、家境贫穷却积极向上、热情肯干的渔村姑娘，播出时收视高达23.7% 。

2002年12月5日出演《三剑客》（又名《汉城生死情》）中知性、聪慧的女记者崔西莹。

2003年到中国拍摄首部返销韩国的中国都市言情片《就像美丽蝴蝶飞》，饰演一位服装设计师。

2004年3月8日出演影射当时韩国政坛的《2004人间市场》(又名《我的正义男友》)中外表冷艳、内心复杂的政治游说者洪诗妍；同年9月到中国接拍全方位展示清王朝由盛而衰的历史剧《大清徽商》，饰演聪明能干的布庄老板千金。

2005年7月29日徐克导演的《七剑》上映，剧中饰演沦为女奴的高丽女子绿珠也因在中国专心发展事业，减少了在韩国国内的出境率导致本土的事业严重滞后。2005年9月21日主演的《秋日骤雨》收视率低靡，开始了长达两年多的演艺空白期。

2006年2月17日自东国大学戏剧电影学系毕业（1999-2006），取得学士学位。

2007年6月以VIP的身份参加第十届上海国际电影节，为重返荧屏做准备；主演的短篇电影《The pictures》获邀参加10月的釜山国际电影节；11月出演KCM的专辑主打歌曲的MV，展开正式的演艺活动。

2008年6月17日携《食客》重返电视荧屏，饰演一个得到韩餐厅“云岩亭”主人信任的餐厅员工珠熙，并获得特别企划助演赏。

2009年10月14日凭借《IRIS》中冷艳干练且悲情的女特工“金善华”一角再一次迅速跻身韩国前线女星的行列且入围了第46届百想艺术大赏电视类奖项最佳女演员奖和最佳人气奖、KBS优秀演技赏，获得KBS演技大赏最佳人气赏。此剧收视率高达39.9%,更获得第46届百想艺术大赏电视类最佳作品奖 、“2010年东京电视剧大奖”最佳海外电视剧奖和2010年KBS电视剧网络评选“过去37年里20部最经典的KBS电视剧”第一名。

2010年3月31日接拍韩国首部以检察官生活为题材的《检察官公主》，变身不懂世事、天真率直、公主般可爱的检察官马惠利，是在形象重塑和演技上的一大挑战。自开播前就受到各大媒体的关注。凭借该剧提名SBS演技大赏优秀演技赏、获得SBS演技大赏十大明星赏、时尚明星赏。9月27日担任《医生冠军》中的女一号金妍雨，是负责运动选手身体健康的主治医生，此剧获得演技大赏“最佳职业剧”。12月受邀客串《雅典娜：战争女神》并以《Iris》中相同的身份出现，饰演失去丈夫和女儿的柔情女杀手金善华。

2011年1月20日在“第6届亚洲模特儿大奖”典礼上被授予“亚洲特别奖”。

2012年3月15日阔别本土大银幕15年接拍的《咖啡》上映。10月10日在历史剧《大风水》中饰演一个精通药草和医术、性格有些让周围的人捉摸不透、为守护自己的信念和爱情，敢于付出一切的海仁一角。

2013年4月18日在《IRIS2》中特别出演。8月7日与《检察官公主》的苏贤京编剧再度携手出演《Two Weeks》中嫉恶如仇，充满正义感的检察官，并获得“2013 APAN Drama Star Awards”大田戏剧节女子优秀演技奖。

2014年1月13日主演的tvN剧《需要浪漫3》首播，饰演33岁的电视购物Fashion MD，虽然性格温暖，但经过9年职场生活之后变得挑剔而敏感的女主角申珠妍。

2015年4月3日主演的JTBC剧《陷入纯情》首播，饰演一位铁面秘书金纯情。同年，客串《高品格单恋》，8月加盟MBC电视台的《我们结婚了》第4季，获得2015MBC放送演艺大赏综艺部门女子最优秀奖。

2016年1月客串电视剧《再一次Happy Ending》。2016年2月27日主演的MBC周末剧《家和万事成》首播，剧中饰演一个因失去孩子，遭丈夫背叛和婆婆冷眼而伤心欲绝的母亲，离婚后和天才外科医生徐智健相爱。凭借此剧获得“2016APAN Star Awards ”长篇电视剧 女子最优秀演技赏、“2016Korea Drama Awards”年度明星奖和大赏；以及MBC演技大赏连续剧部门女子最优秀演技赏。

2018年5月主演SBS电视台周末剧《Secret Mother》，剧中饰演「Lisa 金」，是一位入学考试代理母亲。

2019年3月主演KBS周末剧《世上最美丽的我女儿》，饰演拥有出众的外貌和优秀的能力的大企业部长姜美丽。