Trước khi ra mắt

Momo sang Hàn Quốc năm 2012 làm thực tập sinh 3 năm cùng với thành viên Sana trước khi trở thành thành viên TWICE, Momo đã tham gia một vai trong một số MV: Please don't go của Junho, Stop stop it của GOT7, Feel của Junho, Only you của Miss A và Rose (Japanese) của Wooyoung.

Cô từng là thành viên "Japanese Line" (dự án nhóm nhạc sẽ ra mắt tại Nhật của JYP Entertainment) cùng với các thành viên Sana, Mina và thực tập sinh cũ Sika. Tuy nhiên, sau đó Sika rời công ty nên nhóm đã không được ra mắt.

2015: Ra mắt với TWICE và các hoạt động cá nhân

Cô được công bố chính thức là một thành viên TWICE thông qua chương trình SIXTEEN vào ngày 7 tháng 7 năm 2015 sau 4 năm làm thực tập sinh của JYP Entertainment (chương trình tuyển chọn giữa 16 thực tập sinh của JYP để được ra mắt).

Thực ra, ngày 9 tháng 6 năm 2015, Momo bị loại ở tập 6 của chương trình này. Nhưng đến tập cuối, JYP nói rằng TWICE sẽ hoàn hảo hơn với con số 9 và Momo bất ngờ là thành viên được JYP chọn với sự chăm chỉ khả năng vũ đạo đỉnh nhất trong số các thực tập sinh trong khi cô đang là ngồi dưới hàng ghế của khán giả để xem phần trình diễn của các thành viên khác. Momo đã được tất cả quản lý của JYP đồng ý đưa vào đội hình TWICE.[6][7] Momo đảm nhận vai trò nhảy chính, dance break và là người chịu trách nhiệm các phần trình diễn của TWICE.[8] Ngoài ra, cô còn có biệt hiệu là Dance Machine.

Năm 2016 Momo giành được sự chú ý khi tham chương trình "Hit the stage" của Mnet, 1 lần nữa Momo chứng minh được tài năng của mình khi hóa thân thành ma cà rồng trong tập đầu của chương trình với thần thái sắc lạnh, đầy quyến rũ cùng động tác mạnh mẽ, đầy dứt khoát, màn trình diễn đã để lại ấn tượng tốt với người xem cũng như ban giám khảo.

Mùa thu năm 2016, Kim Hee-chul và Min Kyung-hoon phát hành đĩa đơn kĩ thuật số "Sweet Dream" cho dự án SM Station, với sự tham gia của Momo.[9]