2013年，金泰梨在独立电影《文英》中饰演拿着DV记录生活点滴的聋哑女孩文英。

2014年，金泰梨通过拍摄“美体小铺”广告出道。同年，她参加朴赞郁执导的电影《小姐》试镜，最终从1500名竞争者中脱颖而出，成功入选。

2015年，金泰梨在短篇电影《Lock Out》中饰演与开锁工陷入爱恋的女人。

2016年6月，金泰梨与金敏喜、河正宇、赵震雄共同主演爱情悬疑电影《小姐》，饰演徘徊在阴谋与爱情之间的侍女南淑姬 ，该片入围第69届戛纳国际电影节主竞赛单元金棕榈奖，她亦随剧组亮相影片的戛纳首映红毯；她凭借该片获得韩国青龙电影奖、韩国釜日电影奖、亚洲电影大奖等八个最佳新人女演员奖 。9月，金泰梨主演根据日本同名漫画改编的情感电影《小森林》，饰演为逃离城市生活而回到乡村的女主人公惠媛。

2017年1月，金泰梨与金伦奭、河正宇联袂主演民主运动题材电影《1987》。7月，她确定担纲金恩淑编剧的年代爱情剧《阳光先生》女主角，饰演朝鲜的精神支柱高氏一族最后的血脉爱希，该剧定于2018年播出 。

2020年5月6日晚，主演的韩国科幻电影《胜利号》首曝预告，将于2020年夏季在韩国上映

2020年9月23日，与宋仲基携手出演的韩国科幻电影《胜利号》将于上映。

2020年8月12日，宋仲基，金泰梨等艺人携手出演的韩国科幻电影《胜利号》今天公布了一组最新剧照。