Nayun Lea Kim wurde in Seoul geboren und erhielt 2003 erstmals professionellen Gesangsunterricht. Nach dem Abitur studierte sie Gesang bei Prof. Mihae Park an der Seoul National University in Südkorea und schloss das Studium mit dem Bachelor ab. 2016 bis 2018 studierte sie im Masterstudiengang: Gesang bei Iride Martinez an der Hochschule für Musik Nürnberg.
Von der Spielzeit 2018/19 bis 2019/20 war sie Mitglied im Internationalen Opernstudio Nürnberg und absolvierte zudem den Masterstudiengang Opernstudio bei Prof. Siegfried Jerusalem an der Hochschule für Musik Nürnberg.
Sie war von Oktober 2017 bis September 2019 Stipendiatin des Deutschen Akademischen Austauschdiensts. Im Oktober 2017 gewann sie den 2. Preis im Internationalen Giulio Perotti Gesangswettbewerb in Ueckermünde. Im Januar 2018 debütierte sie als Iphis im Opernprojekt Jephtha von Händel an der Hochschule für Musik Nürnberg.

Am Staatstheater Nürnberg sang sie in den Spielzeiten 2018/19 und 2019/20 die Rolle der Elvira in der Oper L’italiana in Algeri von Rossini, Javotte in der Oper Manon von Massenet, das Sandmännchen und Taumännchen in der Oper Hänsel und Gretel von Humperdinck, Kate in der Operette Die Piraten von Penzance [deutsche Version] von Sullivan, Melissa in der Oper Anna Nicole von Turnage, eine Sopranistin in dem Schauspielstück Meisterklasse [deutsche Version] von McNally, Clothilde in der Oper Norma von Bellini und den 1. Edelknaben in der Oper Lohengrin von Wagner. Im April 2020 sollte sie als Papagena in der Oper Die Zauberflöte von Mozart und als 2. Niece in der Oper Peter Grimes von Britten debütieren, was leider wegen der Coronapandemie nicht stattfinden konnte. Am Nationaltheater Mannheim war sie in den Spielzeiten 2020/21 und 2021/22 als Emmie in der Oper Albert Herring von Britten als Gast zu erleben.

Seit 2016 interpretiert sie auch unter der Leitung des Gambisten Hartwig Groth in vielen Alte-Musik-Konzerten Werke von Heinrich Schütz, Johann P Krieger, Johann E Kindermann, Johann S Bach, Johann Staden, Philipp F Böddecker und Johann P Förtsch und Claudio Monteverdi.

Seit Oktober 2020 studiert sie im Studiengang Konzertexamen bei Prof. Andreas Karasiak an der Hochschule für Musik Mainz. In der Spielzeit 2021/22 ist sie Mitglied des Junges Ensembles am Staatstheater Mainz und ist als Taumännchen in der Oper Hänsel und Gretel und Brautjungfer in der Oper Der Freischütz zu erleben.