Han Hyo Joo menjalani debut aktingnya dalam sitkom Nonstop 5 (2005) dan komedi gangster My Boss, My Teacher (2006).
Han Hyo Joo di tahun yang sama setelahnya melejit sebagai pemeran utama dalam drama Spring Waltz (2006), Brilliant Legacy (2009), Dong Yi (2010), dan W (2016) serta film Cold Eyes. (2013).
Film dan drama tersebut sukses menjadikan nama Han Hyo Joo meroket bahkan meraih puluhan penghargaan dari tahun 2006 hingga 2018. ***