Tornou-se popularmente conhecida por finalizar o reality showProduce 101 em 10º lugar, integrando o grupo temporário I.O.I.[1] O grupo só esteve ativo por cerca de um ano antes de se separar em janeiro de 2017. Mais tarde naquele ano, Nayoung retornou à Pledis Entertainment e estreou como integrante do grupo Pristin em março de 2017. Em maio de 2019, Pristin chegou ao fim e, mais tarde naquele ano, Im deixou a empresa e assinou um contrato exclusivo com a Sublime Artist Agency para suas futuras atividades solo. No dia 24 de março de 2021, foi lançado o primeiro filme que a atriz participou, Twenty hacker, junto com a musica "Not Just Friends", que esta inclusa na trilha sonora do filme.[2]
Em meados de 2011, Nayoung estava preparando-se para estrear no grupo feminino After School, mas foi descartada por conta da pouca idade. Ela novamente foi escolhida para juntar-se ao grupo feminino Hello Venus, mas também foi eliminada.
De 22 de janeiro a 1 de abril de 2016, Nayoung participou do reality showProduce 101, que visava formar um grupo temporário com onde garotas de várias empresas de entretenimento distintas que iria promover durante um ano sob o selo da gravadora YMC Entertainment.[4] Cinco outras estagiárias da Pledis foram eliminadas, enquanto Nayoung e Kyulkyung chegaram à formação final do I.O.I, que estreou oficialmente em 4 de maio de 2016 com o lançamento do single"Dream Girls", em conjunto de seu extended playChrysalis.[5]
Em janeiro de 2017, a Pledis anunciou que Nayoung e Kyulkyung estavam preparando-se para estrear no grupo feminino "Pledis Girlz". Enquanto Im e Zhou promoviam sob o I.O.I, Pledis Girlz realizou vários concertos e lançou o single pré-estreia "We", em 27 de junho de 2016. Posteriormente a musica seria regravada para incluir os vocais das duas.[6][7][8]
Em 6 de janeiro de 2017, o Pledis Girlz realizou seu último concerto, intitulado Bye & Hi, anunciando seu nome oficial, "Pristin", uma junção de "prismático" (brilhante e claro) e "elastina" (força impecável).[9][10] Em 29 de janeiro, foi anunciado o fi do contrato do I.O.I. Em 2 de março, a Pledis Entertainment anunciou a estreia oficial de Pristin através de uma imagem promocional.[11] Em 27 de março, o grupo realizou sua estreia oficial, lançando seu extended play, Hi! Pristin, e seu single, "Wee Woo".[12][13][14][15][16]
Em maio de 2018, Im foi revelada como parte da formação da primeira subunidade, chamada Pristin V.[17][18][19] A unidade estreou em 28 de maio com o lançamento do CD single, Like a V, em conjunto de seu single, "Get It".[20]
2019-presente: Fim de Pristin e mudança de agência
Em 24 de maio de 2019, foi oficialmente anunciado o fim do Pristin, grupo que Im fez parte por mais de 2 anos.[21][22] Em 22 de agosto de 2019, ela assinou um contrato exclusivo com a Sublime Artist Agency.[23] Quatro dias depois, Nayoung foi nomeada embaixadora promocional do destino turístico de Insa-dong.[24]
Em 2020, Im participou do seu primeiro drama na nova agência, Flower of Evil, interpretando a versão adolescente da personagem Do Hae-soo.
Em 24 de março de 2021, foi lançado o primeiro filme que a atriz participou, Twenty hacker, junto com a musica "Not Just Friends", que esta presente na trilha sonora do filme. Posteriormente no dia 15 de abril ela lançou outras duas musicas para a trilha sonora "With all my heart" e "Like the two of us".[2][25] No dia 30 de março ela estrelou o web drama Summer Guys, junto da ex colega de grupo Kang Mi-na. Posteriormente no dia 7 de abril, ela lançou a musica "So So" para a trilha sonora da série.[26][27] Em 19 de abril, Nayoung participou como atriz principal do drama Over To You da KBS1, interpretando a personagem Hyun Ah.[28]
Em 4 de maio, Im participou de uma live comemorativa de 5 anos do grupo I.O.I, intitulada I.5.I -Yes I Love It!.[29] Em 7 de maio, ela participou no novo drama da KBS2 chamado Imitation, ao lado de Park Ji-yeon.[30] Em junho foi confirmado que Lim faria sua estreia no teatro, com o musical I Loved You, que acontecera durante o mês de agosto do mesmo ano.[31]
Em dezembro foi relatado que Im participaria da serie de terror 4 Minutes, 44 Seconds.[32]
Nota: Não confundir com Kim Na-young.
Ver artigo principal: Lista de prêmios e indicações recebidos por I.O.I
