아버지의 직장 때문에 4살 때부터 중국 베이징 시내에서 10년을 살았고, 그중 5년을 베이징 북서부 미윈현[4]에서 지냈다.관련 기사 중국에서 총 10년간 생활하고 중학교 1학년 때 가족이 다 함께 한국으로 귀국했다.관련 영상

중국 시골에는 한국학교 혹은 국제학교가 없기 때문에 현지 중국학교를 다녔다. 당시 동네나 학교에 외국인은 오직 김고은의 가족들 뿐이었다고 한다. 이때의 영향으로 중국어가 매우 능숙하며 문화나 정서에도 익숙하다. 공식 행사 스케줄로 중국을 방문하게 되면 본인에게는 중국이나 홍콩이 낯설지 않다고 말하면서 친근감을 표현하며 어린 시절 중국의 시골에서 다양한 경험을 하며 지냈던 시간이 연기 생활과 가치관 형성에 많은 도움이 되었다고 한다.

배우가 된 계기가 상당히 독특하다. 원래 영화를 좋아하는 아버지의 영향을 받아 영화제작에 관심이 많았던 그녀는 스태프 또는 시나리오 작가를 희망하며 계원예고에 진학했다. 하지만 당시 선생님의 [너 배우를 한번 해보는 게 어떠냐?]라는 권유에 배우의 길로 들어섰다.

이후 2012년 은교로 데뷔했다. 영화의 호불호 속에서도 김고은이 연기한 은교 역은 호평을 받아 기대주로 떠올랐다. 대종상 신인여우상과 청룡영화상 신인여우상을 수상했다. 2012년 한 해에 모든 여우 신인상을 휩쓸었다. 한국영화평론가협회상, 부일영화상, 제천국제음악영화제, 아름다운 예술인상, 부산영화평론가협회상 등 크고 작은 영화제에서 신인상을 받았다. 데뷔 초 [상큼함이 인간화되면 김고은이 된다]는 이들도 있었고, [매력적이다]라고 말하는 이들도 있었다.