Hình ảnh của Han Ga-in khi tham gia Rung chuông vàng cũng như đoạn phỏng vấn đã thu hút sự chú ý của khán giả. Nhân viên lớn của các công ty giải trí ngay lập tức chú ý đến cô và đã tới trường mời cô tham gia.[3]

Han Ga In lần đầu ra mắt trong quảng cáo cho hãng hàng không Asiana Airlines vào năm 2002, và tham gia phim truyền hìnhSunshine Hunting của đài KBS. Tại lễ trao giải cuối năm 2003 của đài KBS, cô giành giải thưởng Nữ diễn viên mới xuất sắc nhất với phim "Khăn tay vàng" và giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất trong Terms of Endearment năm 2004.[4]

Năm 2012 được coi là năm thành công nhất trong sự nghiệp diễn xuất của Han Ga In. Trong phim truyền hình cổ trang ăn khách Mặt trăng ôm mặt trời, cô vào vai nữ pháp sư xinh đẹp Yeon-woo. Bộ phim kết thúc bằng tỷ suất người xem ấn tượng trong tập cuối đạt gần 40%.[4][5] Sau đó cô tham gia phim diên ảnh Architecture 101 nhận được phản hồi tốt và đạt kỷ lục doanh thu phòng vé cao nhất ở thể loại phim tình cảm buồn (melodrama). Với Han Ga In, nhân vật Seo-yeon mà cô đảm nhận có nét tính cách khá giống với cô ở ngoài đời.[4][6][7][8]

Cô ký hợp đồng với công ty J. One Plus Entertainment từ năm 2009 đến năm 2011,[9][10][11] và khi hết hạn hợp đồng, Han Ga in gia nhập công ty BH Entertainment của nam diễn viên Lee Byung-hun vào tháng 12 năm 2012.[12]