金旼序的演艺生涯始于初中三年级，当时她在街头偶然被星探发掘，由此踏入演艺圈，并开始为一些时尚杂志担任平面模特。1999年，她正式以艺名金世荷开展演艺活动，随女子组合Mint推出迷你专辑《香气》，以此作为歌手身份出道。次年，Mint发行了正规专辑《Mint》，该专辑共收录了包括《Passion》、《Baby Baby》在内的十二首歌曲。2002年，随着Mint组合宣布解散，金旼序选择暂时离开演艺圈，进入校园专心读书深造，度过了数年的演艺空白期。直至2008年，她通过参演浪漫爱情剧《我爱你》重返演艺界，正式以演员身份回归大众视野。2010年5月，金旼序与金南佶、韩佳人合作，出演了爱情剧《坏男人》，在剧中饰演男主角沈建旭在孤儿院时期相依为命的姐姐崔善英。同年8月，她因在古装剧《成均馆绯闻》中成功塑造了“朝鲜最高貂蝉”这一角色而广为人知，获得了观众的广泛关注。2011年，金旼序与张娜拉、崔丹尼尔共同主演了爱情喜剧《童颜美女》，饰演了一位精明干练、能力出众的设计部组长姜允书。也在同一年，她受邀担任金贤重迷你专辑主打歌《please》的音乐录影带女主角，在MV中与金贤重演绎了一对情感真挚的情侣。2012年，金旼序与金秀贤、韩佳人联袂主演了古装剧《拥抱太阳的月亮》，饰演了将丈夫李暄视为生命全部的中殿尹宝镜，该剧播出后反响热烈，最终取得了高达42.2%的收视率。2013年1月，她主演了爱情喜剧《7级公务员》，扮演一位立志成为“拔尖精英女性”的国家情报局新任情报员申善美。到了8月，金旼序又与周元、文彩元合作，出演医疗题材剧集《Good Doctor》，饰演医院经营企划室室长俞彩京，凭借在此剧中的出色表现，她入围了KBS演技大赏最佳女配角奖。2014年9月，金旼序参加了综艺节目《running man》的恶女特辑，与刘在石组成搭档参与竞赛，并最终赢得了比赛胜利。同年11月，她主演了周末家庭剧《玫瑰色的恋人们》，在剧中诠释了一位性格温顺善良的交响乐团大提琴演奏家白秀莲。2015年，金旼序与李沇熹、车胜元合作出演古装剧《华政》，饰演了与女主角贞明公主立场对立、关系复杂的昭容赵氏。2016年，她在日日剧《I am Sorry 姜南九》中挑战了新的角色，饰演一位在生活挫折面前依然保持坚强乐观态度的离婚女性。2021年，金旼序参演了电视剧《海岸村恰恰恰》。随后在2023年8月11日，她参演的电视剧《残酷的实习生》也正式播出。
二零一八年四月二十三日，金旼序所属的经纪公司正式对外发布官方声明，公布了金旼序即将步入婚姻殿堂的喜讯。该公司在声明中明确指出，金旼序计划于同年五月在韩国首尔的一处选定场所，与一位年龄相仿、从事非演艺行业的男友举行婚礼。据悉，两人已稳定交往超过一年时间，在相互深入了解与深厚感情的基础上，建立了坚实的信任与默契，并由此共同作出了携手共度人生的结婚决定。这场婚礼将遵循低调私密的原则，仅邀请双方至亲与少数挚友出席，在温馨而私人的氛围中接受家人与亲友的诚挚祝福，不会对公众及媒体公开具体细节。
金旼序在《坏男人》和《成均馆绯闻》中凭借其端庄清纯的银幕形象，给广大观众留下了极为深刻且美好的印象。然而，她在电视剧《童颜美女》中的表现却彻底颠覆了人们以往的认知，她所饰演的那位厌恶女主角的设计组组长，淋漓尽致地展现了其鲜为人知的“恶人本色”。通过极其夸张的眼部妆容，以及那种笑起来冰冷彻骨、毫无波澜的精准演绎，她仿佛完全变成了另外一个人，这种强烈的反差令人倍感惊讶。此外，在古装剧《拥抱太阳的月亮》中，金旼序挑战了另一位命运坎坷的角色——一位始终无法获得真爱的苦情皇后。这个角色内心情感复杂而浓烈，需要演员进行大量深刻的情感投入，其表演难度可想而知。但金旼序却以精湛的演技，将皇后内心深处那种极致而挣扎的情感状态刻画得入木三分。剧中有一场经典戏份，皇后因女主角烟雨的意外回归而彻底情绪失控、丧失理性，金旼序在这场戏中全身心投入，以极具爆发力和感染力的表演，为观众呈现了极具冲击力的视觉与情感体验，这一幕也因此成为了剧中令人久久难忘的深刻片段。