1985年10月，金惠秀憑借“雀巢美祿”廣告踏入娛樂圈。
1986年，通過電影《蔑視》正式步入演員行列；隨後，參演了樸重勛主演的劇情片《甘寶》，憑借著早熟的表現從眾少女中脫穎而出，並獲得第23屆韓國百想藝術大賞最佳新人女演員。
1991年，金惠秀與李慶榮主演了青春愛情電影《失去的愛》。
1993年，與宋永彰主演了李明世編導的青春愛情電影《初戀》，金惠秀因飾演美術系新生英信而獲得第14屆韓國青龍電影獎最佳女演員。
1995年，與韓石圭主演了李光勛執導的愛情喜劇《風流醫生》，金惠秀因此獲得第16屆韓國青龍電影獎最佳女演員獎。
1998年，金惠秀與安在旭主演了韓智承導演的愛情喜劇片《我愛上了朋友的姐姐》，因飾演希望找到可靠男人卻總不能如意的姐姐采英而被中國觀眾認識。
2001年，主演了金相辰執導的喜劇片《新羅月夜》，金惠秀飾演在李成宰和車勝元之間制造三角關系的拉面店女老板。
2002年5月，參演了由中國香港、泰國、韓國三地合作的三段式驚悚片《三更之回家》，金惠秀主演第壹段，與鄭寶石上演“詭異”夫妻秀，影片在泰國三天賣出了3200萬泰銖的票房。
2004年，與金泰佑主演了驚悚愛情片《無顏美女》，金惠秀在片中有著大膽的裸露演出，獲得了第42屆韓國電影大鐘獎最佳女演員獎。
2005年，和樸妍兒主演了金浩俊的恐怖片處女作《粉紅色高跟鞋》，因此獲得第43屆韓國電影大鐘獎最佳女演員提名。
2006年，主演了崔東勛執導的犯罪電影《老千》，金惠秀全裸出鏡，飾演魅力四射的賭場美女老板，憑此角色獲得第27屆韓國青龍電影獎最佳女演員獎； 11月13日，金惠秀與趙寅成在韓國大學生電影節當選為“2006年最受大學生喜愛的演員”。
2007年，金惠秀在劇情片《第十壹個媽媽》中首次挑戰了感情戲，飾演壹個不願對任何人付出感情，對世間萬事都感到厭倦的女子。
2008年，與樸海日主演了由鄭址宇編導的愛情電影《摩登公子》，金惠秀除了擔任影片女主角趙蘭實，還親自演唱了影片OST專輯中的4首歌曲。
2009年6月，金惠秀與趙寅成當選由韓國電影雜誌《Movie Week》組織的評選活動“韓國最美的臉”冠軍； 8月，與柳時元主演了韓國第壹部時尚圈題材電視劇《Style》，金惠秀飾演追求完美的時尚雜誌主編“樸琪子”，因此獲得2009SBS演技大賞十大明星賞。 2010年4月27日，金惠秀與張東健當選為2010年上半年韓國人氣最高演員； 11月，金惠秀與韓石圭闊別15年後二度合作，主演了愛情喜劇《二樓的惡人》（《家有惡鄰》），因此獲得第48屆韓國電影大鐘獎和第32屆韓國青龍電影獎最佳女演員獎提名； 12月，與黃信惠、申成宇、李尚允主演了愛情懸疑劇《我快樂的家》。
2012年，與金允石、李政宰、全智賢等聯合出演了由崔東勛執導的犯罪動作片《盜賊同盟》，金惠秀飾演外表堅強，內心悲傷的女盜賊Pepsi，因該角色獲第7屆亞洲電影大獎最佳女配角提名。
2013年，主演了KBS電視臺出品的都市愛情電視劇《職場之神》，飾演無所不能的萬能女職工金靜順，由此獲得2013KBS演技大賞最終大賞。
2014年，金惠秀出演電影《Coin Locker Girl》（《儲物櫃女孩》），與金高恩同臺競演。
2015年，主演的電影《唐人街》上映並獲得第35屆黃金攝影獎最優秀女演技獎 。
2016年，主演tvN電視劇《Signal》，飾演從業15年的資深刑警車秀賢。