Kim representou a seleção da Escócia desde os 16 anos e retirou-se da arena internacional como vice-capitã da sua seleção em 2021. Foi uma das duas escocesas selecionadas para a equipa da Grã-Bretanha que chegou aos quartos de final dos Jogos Olímpicos de Londres, em 2012, e  dos Jogos Olímpicos de Tóquio, em 2020.

Kim jogou no Seattle Reign FC, um clube da NWSL, e no Melbourne City FC.  Atualmente, é capitã do Arsenal, da Inglaterra. Em 2010, Kim marcou 47 golos em 36 jogos pela equipa inglesa e foi nomeada Jogadora do Ano nos FA Women's Football Awards.

Em abril de 2013, tornou-se a primeira vencedora do prémio Jogadora do Ano da Professional Footballers' Association (Associação dos Jogadores Profissionais) e em 2016, foi nomeada jogadora do ano pela BBC.