二零零五年一月五日,由权相佑与金喜善联袂主演的爱情剧《悲伤恋歌》于韩国MBC电视台正式播出,高我星在剧中饰演了女二号金妍珠的少女时期,凭借这一角色她顺利开启了个人演艺生涯,实现了正式出道;同年四月,她所主演的另一部电视剧《驿动的心》也在MBC电视台与观众见面,剧中她生动演绎了可爱又时常冒失的角色金宝美,进一步展现了其表演潜力。进入二零零六年,高我星迎来了职业生涯的一个重要转折点,她在著名导演奉俊昊执导的电影《汉江怪物》中担纲主演,饰演宋康昊所饰角色的小女儿贤秀,该片上映后反响极为热烈,累计观影人次成功突破一千三百万,她也凭借在此片中的出色表现,荣获了第二十七届韩国青龙电影奖最佳女新人奖的肯定。二零零七年,她出演了由李俊益执导的温情题材电影《快乐人生》,在片中诠释了名为朱惜的角色。二零一零年一月,高我星与俞承豪、李玹雨合作出演的改编自漫画的校园剧《学习之神》于韩国KBS2电视台播出,她饰演了一位热情而执着的高三学生吉草叶。二零一二年,她参与了独立电影《二重唱》的拍摄,在片中扮演了南希一角。二零一三年,高我星与奉俊昊导演及演员宋康昊再度合作,出演了电影《雪国列车》,她在片中饰演了名为尤娜的角色。二零一四年三月,她与金喜爱合作,共同主演了由李瀚执导的电影《优雅的谎言》,饰演性格孤僻的大女儿万智;同年八月,她主演了惊悚题材电影《办公室》,在片中作为故事核心人物,饰演了公司实习生李美礼;到了十月,高我星签约了美国好莱坞经纪公司Untitled Entertainment,由此开启了国际领域的演艺活动,而此次签约的契机,源于《纽约邮报》制作的一期特别节目,该节目详细介绍了高我星的出道经历与其主要作品。二零一五年二月,由安畔锡执导、高我星主演的电视剧《听到传闻》在韩国SBS电视台播出,她成功塑造了高中生未婚母亲徐春这一复杂角色,并凭借此剧获得了韩国第五十一届百想艺术大赏电视类最佳新人女演员奖;同年四月,她与任时完搭档,主演了电影《想念哥哥》,在片中饰演钢琴老师朴珠美。二零一六年,高我星出演了日本电视剧《深夜食堂第四季》,在剧中饰演一位在日本工作的韩国人由奈。二零一七年三月,她主演的爱情剧《自体发光办公室》于韩国MBC电视台播出,剧中她饰演了家境贫寒的家具公司新人职员殷昊媛;同年七月,她与李政宰、郑雨盛共同创立的Artist Company正式签订了专属合约。二零二零年十月二十一日,高我星与李絮、朴慧秀共同主演的喜剧电影《三振集团英语托业班》上映,她在片中饰演三振集团生产管理三部的员工李子英,这个角色拥有优秀的业务能力,却因仅有高中学历而在晋升道路上屡受限制。二零二二年一月七日,她与任时完、孙贤周共同主演的犯罪动作剧《追踪者》在韩国MBC电视台播出,她饰演了税收五局调查官徐惠英,该角色具备出色的直觉与调查能力;紧接着的二月十八日,她继续主演的该系列犯罪动作剧《追踪者第二季》在MBC电视台播出。二零二三年十月二十日,她参演的电视剧《我的女神室友斗娜》正式播出。二零二四年八月二十八日,由她主演的电影《因为讨厌韩国》在韩国影院上映。
高我星作为一名备受瞩目的演员,其表演实力早已获得了广泛的认可。在电影《汉江怪物》中,她展现了超越年龄的成熟与深度,其细腻的演技充分证明了她作为成熟女演员所具备的扎实功底与艺术表现力。此后,她通过电影《雪国列车》中的出色演绎,进一步巩固了其在影坛的地位,被业界视为忠武路最具潜力和稳定性的蓝筹股之一,成功融合了强大的票房号召力与备受赞誉的演技实力,成为兼具商业价值与艺术口碑的代表性演员。不仅如此,在电视剧《听到传闻》中,高我星的表演同样可圈可点,她以极其自然且真实生动的演绎方式,将角色塑造得充满魅力与说服力,尤其在对复杂情感的层次化把握与细腻呈现上,给观众留下了极为深刻的印象,充分彰显了其作为演员的可塑性与专业素养。高我星凭借在多部作品中的持续积累与突破,不断拓展着自己的表演边界,赢得了观众与评论界的一致好评。