Uhm Ji-won memulai debut aktingnya di akhir 1990-an. Setelah peran awal dalam serial tokusatsu Korea Vectorman, dia memerankan sejumlah film dan serial drama televisi.

Pada tahun 2004, ia muncul bersama Han Suk-kyu dan Lee Eun-ju di The Scarlet Letter, dia menerima nominasi untuk Aktris Pendukung Terbaik di Blue Dragon Film Awards.

Pada tahun 2005, Uhm Ji-won memainkan peran utama dalam Tale of Cinema karya Hong Sang-soo, dan dipuji karena memberikan 'pertunjukan ganda yang menarik dan bernuansa emosional', sebagai aktris fiksi Choi Young-shil.

Film tersebut mengharuskan dia untuk melakukan adegan telanjang pertamanya, dan dia kemudian mengatakan bahwa, "Setelah telanjang di depan kamera, saya merasa bahwa saya sekarang dapat mengambil peran apa pun,".

Uhm membintangi bersama Yoo Ji-tae dan Kim Ji-soo dalam film tahun 2006 'Traces of Love', menggambarkan seorang yang selamat dari kehancuran Sampoong Department Store tahun 1995, yang masih menderita trauma psikologis bertahun-tahun kemudian.

Dia mempersiapkan peran tersebut dengan mempelajari berita dan dokumenter acara tersebut, serta membaca berbagai teks psikologi. Uhm sekali lagi dinominasikan untuk Aktris Pendukung Terbaik di Blue Dragon Film Awards dan kemudian memenangkan kategori yang sama di Chunsa Film Art Awards.

• 1999 - Vectorman: Counterattack of the Evil Empire
• 2000 - The Record 
• 2002 - Over the Rainbow
• 2003 - Mutt Boy
• 2004 - The Scarlet Letter
• 2005 - Tale of Cinema
• 2006 - Running Wild
• 2006 - Traces of Love
• 2007 - Epitaph
• 2007 - Scout
• 2008 - The Good, the Bad, the Weird
• 2009 - The End (film pendek)
• 2009 - Private Eye
• 2009 - Like You Know It All
• 2009 - Invitation (film pendek)
• 2010 - Romantic Debtors
• 2010 - Foxy Festival
• 2013 - Man on the Edge
• 2013 - Hope
• 2015 - The Silenced
• 2015 - The Phone
• 2016 - Missing
• 2016 - Master Shin
• 2019 - The Odd Family: Zombie On Sale
• 2021 - The Cursed: Again

• 2002 - Golden Wagon - Hwang Soon Jung - MBC
• 2004 - Into the Storm Oh Jung Hee - SBS
• 2004 - Magic - Ha Yeon Jin - SBS
• 2008 - On Air - SBS
• 2010 - The Woman Who Still Wants to Marry - Jung Da Jung - MBC
• 2011 - Sign - Jung Woo Jin - SBS
• 2012 - Can Love Become Money? - Yoon Da Ran - MBN
• 2012 - Childless Comfort - Ahn So Young - jTBC
• 2013 - Thrice Married Woman - Oh Hyun Soo - SBS
• 2017 - Distorted - Kwon So Ra - SBS
• 2019 - Spring Turns to Spring - Lee Bom - MBC
• 2020 - The Cursed - Im Jin Hee - tvN