1985年10月，金惠秀凭借“雀巢美禄”广告踏入娱乐圈。
1986年，通过电影《蔑视》正式步入演员行列；随后，参演了朴重勋主演的剧情片《甘宝》，凭借着早熟的表现从众少女中脱颖而出，并获得第23届韩国百想艺术大赏最佳新人女演员。
1991年，金惠秀与李庆荣主演了青春爱情电影《失去的爱》。
1993年，与宋永彰主演了李明世编导的青春爱情电影《初恋》，金惠秀因饰演美术系新生英信而获得第14届韩国青龙电影奖最佳女演员。
1995年，与韩石圭主演了李光勋执导的爱情喜剧《风流医生》，金惠秀因此获得第16届韩国青龙电影奖最佳女演员奖。
1998年，金惠秀与安在旭主演了韩智承导演的爱情喜剧片《我爱上了朋友的姐姐》，因饰演希望找到可靠男人却总不能如意的姐姐采英而被中国观众认识。
2001年，主演了金相辰执导的喜剧片《新罗月夜》，金惠秀饰演在李成宰和车胜元之间制造三角关系的拉面店女老板。
2002年5月，参演了由中国香港、泰国、韩国三地合作的三段式惊悚片《三更之回家》，金惠秀主演第一段，与郑宝石上演“诡异”夫妻秀，影片在泰国三天卖出了3200万泰铢的票房。
2004年，与金泰佑主演了惊悚爱情片《无颜美女》，金惠秀在片中有着大胆的裸露演出，获得了第42届韩国电影大钟奖最佳女演员奖。
2005年，和朴妍儿主演了金浩俊的恐怖片处女作《粉红色高跟鞋》，因此获得第43届韩国电影大钟奖最佳女演员提名。
2006年，主演了崔东勋执导的犯罪电影《老千》，金惠秀全裸出镜，饰演魅力四射的赌场美女老板，凭此角色获得第27届韩国青龙电影奖最佳女演员奖；11月13日，金惠秀与赵寅成在韩国大学生电影节当选为“2006年最受大学生喜爱的演员”。
2007年，金惠秀在剧情片《第十一个妈妈》中首次挑战了感情戏，饰演一个不愿对任何人付出感情，对世间万事都感到厌倦的女子。
2008年，与朴海日主演了由郑址宇编导的爱情电影《摩登公子》，金惠秀除了担任影片女主角赵兰实，还亲自演唱了影片OST专辑中的4首歌曲。
2009年6月，金惠秀与赵寅成当选由韩国电影杂志《Movie Week》组织的评选活动“韩国最美的脸”冠军；8月，与柳时元主演了韩国第一部时尚圈题材电视剧《Style》，金惠秀饰演追求完美的时尚杂志主编“朴琪子”，因此获得2009SBS演技大赏十大明星赏。
2010年4月27日，金惠秀与张东健当选为2010年上半年韩国人气最高演员；11月，金惠秀与韩石圭阔别15年后二度合作，主演了爱情喜剧《二楼的恶人》（《家有恶邻》），因此获得第48届韩国电影大钟奖和第32届韩国青龙电影奖最佳女演员奖提名；12月，与黄信惠、申成宇、李尚允主演了爱情悬疑剧《我快乐的家》。
2012年，与金允石、李政宰、全智贤等联合出演了由崔东勋执导的犯罪动作片《盗贼同盟》，金惠秀饰演外表坚强，内心悲伤的女盗贼Pepsi，因该角色获第7届亚洲电影大奖最佳女配角提名。
2013年，主演了KBS电视台出品的都市爱情电视剧《职场之神》，饰演无所不能的万能女职工金静顺，由此获得2013KBS演技大赏最终大赏。
2014年，金惠秀出演电影《Coin Locker Girl》（《储物柜女孩》），与金高恩同台竞演。
2015年，主演的电影《唐人街》上映并获得第35届黄金摄影奖最优秀女演技奖。