Прежде чем снять свой первый фильм «Тихая семья» (1998 год), Ким долгое время работал актёром и режиссёром в театре. Он сам написал сценарий (как и в следующих работах), после чего «Тихая семья» получила приз за лучший фильм на фестивале Fantasporto в Португалии. Следующей значимой работой в карьере режиссёра стал триллер «История двух сестер» (2003 год), собравший многочисленные награды в Корее и на кинофестивалях. Затем последовал фильм-неонуар «Горечь и сладость» (2005 год) и комедийный вестерн «Хороший, плохой, долбанутый» (2008 год), собравший более 40 миллионов долларов в мире.
В 2010 году на экраны вышел фильм «Я видел дьявола» с Ли Бён Хоном и с Чхве Мин Сиком в главных ролях.
В 2013 году вышел боевик «Возвращение героя» — режиссёрский дебют Ким Чжи Уна в Голливуде, в главной роли Арнольд Шварценеггер.