[4]​[5]​ Después de comenzar su carrera como actriz en obras de teatro y cortometrajes, debutó en 2014 con un papel protagonista en el thriller erótico Obsesionado.

[9]​ En julio de 2021 se anunció que se había unido al elenco principal de la serie The Mansion donde interpretará a Ji-na, una empleada del hotel quien está investigando la verdad sobre la desaparición de su hermana mayor Ji-hyun.

[10]​[11]​ En diciembre de 2022 se estrenó la primera parte de la serie La gloria, donde Lim es Park Yeon-jin, la principal antagonista del personaje principal Moon Dong-eun, a la que acosó durante los años de escuela y que ahora debe defenderse de su venganza.

Es el primer papel de villana que interpreta en su carrera, y le valió un gran aumento de popularidad: «Para ser honesta, estaba segura de que este trabajo generaría mucho revuelo y recibiría mucho amor.

Mucha gente me llama 'Yeonjin-ah' donde quiera que vaya».