Kim hrala za škótsku reprezentáciu od svojich 16 rokov a končila ako asistentka kapitánky Škótska v roku 2021. Bola jednou z dvoch Škótok vybratých do tímu Veľkej Británie, ktorý sa prebojoval až do štvrťfinále Letných olympijských hier v Londýne 2012 a Tokiu 2020.

Kim hrala za klub NWSL Seattle Reign FC a za Melbourne City FC a v súčasnosti je kapitánkou Arsenalu. Ešte v roku 2010 Kim za Arsenal strelila 47 gólov v 36 zápasoch a pri udeľovaní ocenení FA Women's Football Awards bola vyhlásená za hráčku roka.

V apríli 2013 sa stala historicky prvou držiteľkou ocenenia Hráčka roka, ktorú jej udelila asociácia Professional Footballers' Association. V roku 2016 bola vyhlásená za futbalistku roka podľa BBC.