Kim har spilt landskamper for Skottland siden hun var 16 år og trakk seg som Skottlands visekaptein i 2021. Hun var en av to skotter som ble tatt ut til Storbritannias lag som nådde kvartfinalen i sommer olympiadene i 2012 i London og  i 2021 i Tokyo.

Kim har spilt for NWSL-klubben Seattle Reign FC og Melbourne City FC,  og er for tiden forsvarsspiller i Arsenal som kaptein. Tilbake i 2010 scoret Kim 47 mål på 36 kamper for Arsenal og ble kåret til Årets spiller i FAs prisutdeling for kvinnefotball.

I april 2013 var hun den aller første som mottok prisen Årets spiller for kvinnelige fotballspillere, og i 2016 ble hun av BBC kåret til årets kvinnelige fotballspiller.