Kim Hyon-hui sinh ra ở Bình Nhưỡng, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Triều Tiên. Cha là một nhà ngoại giao, gia đình vì vậy đã sống một thời gian ở Cuba. Kim là một học sinh xuất sắc ngay cả trong các hoạt động sau giờ học.

Kim ban đầu được đào tạo như một nữ diễn viên, và đã đóng phim trong phim Technicolor đầu tiên của Triều Tiên, đóng vai một cô gái có gia đình chạy sang Triều Tiên để thoát khỏi đói nghèo ở Hàn Quốc. Năm 1972, bà đã được chọn để trao bông hoa cho các đại biểu cao cấp của Hàn Quốc tại cuộc hội nghị Bắc-Nam tại Bình Nhưỡng. Sau khi tốt nghiệp trung học, bà theo học tại trường Cao đẳng Ngoại ngữ Bình Nhưỡng, nơi bà học tiếng Nhật Bản. Tuy nhiên, Kim chỉ mới bắt đầu học thì đã được cơ quan tình báo tuyển dụng làm việc, bà tin là bởi vì mình xinh đẹp.[6][7] Bà đã không có thời giờ để từ giã bạn bè, và chỉ được ở một đêm cuối với gia đình.[4]