韓国・ソウル出身。漢陽大学演劇映画学科中退、建国大学映画芸術学科卒。

1998年からモデルとして活動し、翌年に出演したTVドラマ「学校」でKBS演技大賞新人賞を受賞。同年、中田秀夫監督のホラー映画「リング」（98）をリメイクした「リング・ウィルス」（99）の貞子役でスクリーンデビューする。

ポン・ジュノ監督の長編デビュー作「ほえる犬は噛まない」（00）で初主演を飾り、第21回青龍映画賞新人女優賞を受賞。翌年、「子猫をお願い」で第38回百想芸術大賞（映画部門）の女性最優秀演技賞に輝く。2002年にはパク・チャヌク監督による復讐3部作の第1作「復讐者に憐れみを」でソン・ガンホと初共演し、これまでのイメージを覆すキャラクターを演じた。

山下敦弘監督からオファーを受けた青春群像劇「リンダリンダリンダ」（05）の出演をきっかけに日本でも知名度を高め、09年の是枝裕和監督作「空気人形」では心が芽生えた人形を演じ、第33回日本アカデミー賞で優秀主演女優賞を受賞した。そのほか「グエムル　漢江の怪物」（06）などのヒット作や話題作に出演し、ラナ＆アンディ・ウォシャウスキー、トム・ティクバの3人が監督した「クラウド　アトラス」（13）、ウォシャウスキー姉弟監督作「ジュピター」（15）などのハリウッド大作にも出演。21年、是枝監督が初めて手がけた韓国映画「ベイビー・ブローカー」で再び同監督作に参加した。その他の出演作品に「ハナ　奇跡の46日間」（12）、TVドラマ「グロリア」（10）、「秘密の森　深い闇の向こうに」（17、20）がある。