Sejeong é atriz e cantora sul-coreana, mais conhecida por fazer parte dos grupos I.O.I., Gugudan e Gugudan SeMiNa, além de suas atuações como atriz em Pretendente Surpresa e O Jogo do Detetive.

Em 2012, Kim participou da segunda temporada do programa de televisão K-pop Star 2 aos 16 anos. Ela não passou na segunda rodada de audição, mas trouxeram ela de volta como um curinga para a rodada de elenco. Ela passou para a rodada final de seleção, mas acabou sendo eliminada.

Em janeiro de 2016, ela representou a Jellyfish Entertainment junto com colegas trainees no reality show de sobrevivência Produce 101 pela oportunidade de estrear em um grupo feminino do projeto Mnet. O programa chegou ao fim em 1º de abril de 2016, e a formação final do I.O.I, composta pelas 11 principais vencedoras da pesquisa, foi anunciada. Kim foi a vice-campeã, conquistando 525.352 votos, tornando-se oficialmente membro do grupo feminino. I.O.I. 

Em junho de 2016, enquanto ainda era membro do I.O.I, Kim com sua colega do grupo, Kang Mina, estreou oficialmente como membro do girl group sul-coreano Gugudan com sua faixa-título de estreia "Wonderland".

Mas foi em 2017 que Sejeong fez sua estréia como atriz na série dramática teen School 2017, onde conseguiu o prêmio KBS Drama de "Melhor Nova Atriz". No mesmo ano, Sejeong foi confirmada no elenco da série da Netflix, O Jogo do Detetive.

Sejeong e artistas colegas da Jellyfish Entertainment, LEO do VIXX, foram escolhidas para cantar a música oficial de torcida "We, the Reds" para a seleção nacional de futebol da Coreia do Sul para o Torneio da Copa do Mundo de 2018.

Em junho de 2018, um subgrupo Gugudan chamado Gugudan SeMiNa foi formado com Kim e os membros do Produce 101 Mina e Nayoung.

Em 2019, Kim assumiu seu segundo papel principal no drama de comédia romântica misteriosa I Wanna Hear Your Song. Mais tarde, ela ganhou o K-Drama Hallyu Star Award no KBS Drama Awards de 2019 pelo papel.

Após um ano de hiato como cantora e três anos desde sua música de estreia solo, Kim lançou o single "Tunnel" em 2019, seguido por seu primeiro EP auto-escrito e composto intitulado Plant, lançado em 2020.

Sejeong seguiu com papéis cada vez mais importantes para sua carreira, mas em 2020, após dois anos de inatividade, a Jellyfish Entertainment separou oficialmente o Gugudan e em de maio de 2021, Kim renovou seu contrato com a empresa como artista solo e atriz. Mais tarde a cantora anunciou seu segundo EP que eventualmente foi lançado em março daquele ano. 

Em fevereiro de 2022, Kim retornou à telinha como a protagonista feminina da comédia romântica Pretendente Surpresa ao lado de Ahn Hyo-seop.