Tahun berikutnya ia memiliki peran dalam drama televisi Snowy Road, To Be Continued dan Glamorous Temptation.(4)
Pada tahun 2015, Kim memiliki peran utama dalam acara khusus televisi Drama City, Snowy Road.
Serial drama dua bagian adalah tentang "wanita penghibur" di Korea di bawah pemerintahan Jepang selama Perang Dunia II, dan kemudian dirilis sebagai film di bioskop.
Penampilan Kim sebagai wanita penghibur berusia 15 tahun dipuji oleh para kritikus dan pemirsa, dan dia dianugerahi Aktris Terbaik dalam Film Asing di Golden Rooster dan Hundred Flowers Film Festival.
Kim Sae Ron kemudian memainkan karakter utama dalam serial televisi To Be Continued dan versi yang lebih muda dari karakter Choi Kang-hee dalam Glamorous Temptation.
Dia berperan dalam peran dewasa pertamanya dalam serial drama televisi 2016, Secret Healer, memainkan putri era Joseon yang dikutuk.
Karakternya memiliki romansa fiksi dengan Heo Jun, yang diperankan oleh Yoon Shi-yoon, yang berusia 14 tahun sebagai senior Kim.
Pada November 2016, Kim menandatangani kontrak dengan YG Entertainment.
Pada 2018, Kim membintangi film thriller The Villagers.
Pada tahun 2019, Kim membintangi musim keempat drama web kampus Love Playlist.
Pada tahun yang sama ia membintangi drama thriller Leverage, berdasarkan drama Amerika dengan nama yang sama.
Pada November 2019, dilaporkan bahwa kontrak Kim dengan YG Entertainment telah berakhir, dan bahwa ia akan meninggalkan perusahaan.
Pada Januari 2020, Kim menandatangani kontrak dengan Gold Medalist bersama dengan aktor Kim Soo Hyun dan Seo Ye Ji.