대한민국의 배우이다. 아버지 직장 때문에 4세 때부터 베이징 시내에서 십년을 살았고, 그중 5년을 베이징 북서부에서 지냈다.
중국에서 총 10년간 생활하고 중학교 1학년 때 가족과 다함께 한국으로 귀국했다고 한다.
배우가 된 계기가 상당히 독특한데. 영화를 좋아하는 아버지의 영향을 받아 영화제작에 관심이 많았던 그녀는 스태프 또는 시나리오 작가를 희망하며 계원예고에 다녔다. 하지만 당시 선생님의 "너 배우를 한번 해보는 게 어떠냐?"라는 권유로 배우의 길로 들어섰고 한다.
이후 2012년 은교로 데뷔했다. 영화의 이슈 속에서도 김고은이 연기한 은교 역은 호평을 받아 기대주로 떠올랐고 대종상 신인여우상과 청룡영화상 신인여우상을 수상하게된다. 2012년에 여우 신인상을 휩쓸었다. 한국영화평론가협회상, 부일영화상, 제천국제음악영화제, 아름다운 예술인상, 부산영화평론가협회상 등 크고 작은 영화제에서 신인상을 받았다. 데뷔 초 '상큼함이 인간화되면 김고은이 된다'는 말도 있었고, '매력적이다' 라고 말하는 이들도 있었다.
은교로 인해 신인상이란 신인상은 모조리 휩쓸며 스타로 떠오른 김고은은 이후 차기작을 선택하지 않고 학교로 돌아간다. 화보촬영과 홍보활동 등으로 바쁘게 활동을 이어가면서 연기에 대한 갈증이 더욱 심해졌기 때문이라는 설명. 이후 그녀는 한예종 동기들과 연극을 하고 서로의 연기를 평가하는 등 평범한 학교생활을 보냈다고 한다.
몬스터, 차이나타운, 협녀 등에 출연하며 연기평에 여러 말이 있었으나 드라마 도깨비에 여주인공으로 캐스팅 되었다는 소식을 알렸다. (캐스팅이 됐을 당시는 막무가내로 비난하는 댓글이 많았지만 첫방송 되자마자 여론이 바뀌었다.) 2016년 12월 2일 첫화가 방송되면서 팬들은 덕분에 2016년을 치즈인더트랩으로 시작해서 이 드라마로 끝낼 수 있었다.
20대 중반의 나이임에도 고등학생 연기를 제대로 해내며 드라마 내내 능청스러운 연기부터 오열하는 연기까지 제대로 해내면서 그녀의 연기에 대해서도 상당한 호평이 쏟아졌고 이에 힘입어 한국기업평판연구소에서 실시한 2017년 1월 광고모델 브랜드 평판조사 결과 및 드라마배우 브랜드 평판조사결과에서 공유의 1위에 이어 2위를 차지하기도 했다.
평상시 겁이 없는 편이라는데, 생각할 것이 있으면 옥상에 올라가는 습관이 있다고 한다. 고소공포증이 없다고. '장기하의 대단한 라디오'에서 게스트로 출연했던 김고은은 영화 '협녀' 제작중 높은 곳에서 뛰어내리는 촬영이 있을 땐 워낙 재밌게 촬영을 해서 와이어를 한번 탈 때마다 돈을 내고 타라는 말을 들었다는 일화를 밝히기도 했다.
닮은 연예인으로 박소담을 많이 꼽는데 한국예술종합학교 10학번 동갑내기이다. 두 배우는 외모 때문에 닮은꼴로 자주 얘기되곤 하는데 같은 학교 동기까지 된 걸로 보아 기이한 인연인 듯. 최근 김고은도 헤어스타일을 숏컷으로 바꾸면서 둘을 구분하기 더욱 어렵게 됐다. 하지만 구별법이 있다. 박소담은 귓불이 있지만 김고은은 귓불이 없다. 둘다 쌍꺼풀이 없는것은 덤.
2016년 8월 24일 배우 신하균과 열애중인 사실을 인정했으나 둘은 8개월간의 교제를 끝으로 2017년 2월 결별했다고 3월 22일에 보도되고, 양측 모두 인정했었다.
김고은처럼 성장기 시절에 2개 이상의 언어와 문화를 경험하며 자란 사람들을 TCK(Third Culture Kid, 제3 문화의 아이)라고 한다.
그리고, 코로나19 예방을 위해 배우 이영애와 함께 1억원 상당의 마스크를 기부하기도 했다.
