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2005年，韩孝周首次参演情景喜剧《Nonstop5》，正式荧屏出道。2006年，1月参与拍摄动作片《头师傅一体2》，饰演一名遭遇不幸的女孩。3月主演由尹锡湖导演的“四季恋曲”系列的最后一部《春天华尔兹》。11月主演剧情片《非常特别的客人》，获得第26届韩国影评奖最佳新人女演员奖和第20届新加坡国际电影节最佳女主角奖。
2007年，搭档朴海镇主演家庭剧《比天高比地厚》，饰演善解人意的“石智秀”一角。该剧在韩国最高收视达到36.1%（大韩民国全国TNS收视率）。2008年，5月与李准基主演首部古装剧《一枝梅》，凭借贵族小姐“卞恩彩”一角在SBS演技大赏中获得最佳女新人奖。8月与李英勋主演爱情片《单车上路》，饰演一名女大学生。11月搭档金在中主演日韩合作片《天国的邮递员》。
2009年，4月韩孝周与李升基主演爱情剧《灿烂的遗产》，饰演“高恩星”一角。该剧不仅在韩国最高收视达到47.1%（大韩民国全国TNS收视率），还成为了2009年度韩国电视剧收视冠军，被湖南卫视引进播出。之后凭还借该剧获得SBS演技大赏特别企划部门“女子优秀演技奖”。9月搭档金东旭出演音乐电视剧《SoulSpecial》，并且亲自演唱OST《突然的眼泪》。10月签入BHEntertainment经纪公司。
2010年，携手池珍熙主演由《大长今》导演李丙勋执导的古装剧《同伊》。该剧作为韩国MBC电视台49周年台庆剧，播出后最高收视达到33.1%（大韩民国全国TNS收视率）。韩孝周凭借英祖大王李昑生母“崔同伊”一角获得MBC演技大赏最高大赏、第47届韩国百想艺术大赏电视部最佳女主角奖以及香港有线电视2010最佳电视剧人气演员奖。
2011年，韩孝周与苏志燮合作爱情片《只有你》，饰演失去视力的盲女“静花”一角。该片被选为第16届釜山国际电影节开幕电影。2012年，9月与李秉宪合作拍摄古装片《光海，成为王的男人》，该片观影人数1230万人次。12月搭档高修主演浪漫爱情片《创可贴》。
2013年，与薛景求、郑雨盛联袂主演动作片《监视者们》，观影人数突破550万人次。韩孝周凭借该片获得第22届韩国釜日电影奖和第34届韩国电影青龙奖最佳女主角奖。
2014年，9月再次搭档高修出演短篇电影《妙香山馆》，饰演一名北朝鲜的餐厅服务生。11月主演由日本导演犬童一心执导的爱情片《戴维克罗的恋爱和魔法》，饰演灯光师“泰瑞妍”一角。
2015年，2月与郑宇搭档主演爱情片《如此美好》，该电影讲述以音乐工作室C’estSiBon为背景，刻画了在此诞生的组合和他们女神间的凄美爱情故事。8月主演爱情片《内在美》，饰演与不断转变为其他人的男人坠入爱河的“李秀”一角。
2016年，4月与柳演锡、千禹熙主演爱情片《解语花》，饰演一名拥有歌唱和舞蹈实力的妓生。7月搭档李钟硕主演悬疑剧《W-两个世界》，饰演外科女医生“吴妍珠”一角。凭借该剧获得第5届大田电视剧节中篇剧部门和MBC演技大赏迷你剧部门最优秀女子演技奖。
2017年，6月为纪念出道13周年，举办“你好？好久不见”粉丝见面会。2018年，2月搭档姜栋元主演悬疑片《金色梦乡》，饰演一名电台记者。7月参演动作片《人狼》，该片改编自同名动画电影。
▪2016 第5届 大田电视剧节中篇剧部门最优秀女子演技奖 W-两个世界 （获奖）
▪2016 MBC演技大赏最佳情侣奖 W-两个世界 （获奖）
▪2016 MBC演技大赏迷你剧部门最优秀女子演技奖 W-两个世界 （获奖）
▪2011 香港有线人气电视剧颁奖礼最佳女主角奖 同伊 （获奖）
▪2011 第47届 韩国百想艺术大赏 电视剧部门女子最优秀演技奖 同伊 （获奖）
▪2010 第3届 韩国电视剧节最佳女主角奖 同伊 （获奖）
▪2010 第5届 首尔国际电视节最佳韩流女演员奖 灿烂的遗产 （获奖）
▪2010 第46届 韩国百想艺术大赏电视剧部门女子最优秀演技奖 灿烂的遗产 （提名）
▪2010 MBC演技大赏大赏 同伊 （获奖）
▪2010 MBC演技大赏女子人气奖 同伊 （获奖）
▪2009 SBS演技大赏最佳情侣奖 灿烂的遗产 （获奖）
▪2009 SBS演技大赏特别企划部门女子演技奖 灿烂的遗产 （获奖）
▪2009 SBS演技大赏十大明星奖 灿烂的遗产 （获奖）
▪2009 第3届 Mnet20'sChoiceHOT电视剧女演员 灿烂的遗产 （获奖）
▪2008 SBS演技大赏新人奖 一枝梅 （获奖）
▪2007 KBS演技大赏最佳情侣奖 比天高比地厚 （获奖）
▪2007 KBS演技大赏最佳人气奖 比天高比地厚 （获奖）
▪2016 第52届 韩国百想艺术大赏电影部门女子最优秀演技奖 内在美 （提名）
▪2016 第25届 韩国釜日电影奖最佳女主角奖 内在美 （提名）
▪2015 第36届 韩国青龙电影奖最佳女主角奖 内在美 （提名）
▪2015 第52届 韩国电影大钟奖最佳女主角奖 内在美 （提名）
▪2015 韩国电影演员协会-明星之夜 Topstar奖 内在美 （获奖）
▪2014 第8届 亚洲电影大奖最佳女主角奖 监视者们 （提名）
▪2013 第33届 韩国电影评论家协会最佳女主角奖 监视者们 （提名）
▪2013 第34届 韩国青龙电影奖最佳女主角奖 监视者们 （获奖）
▪2013 第22届 韩国釜日电影奖最佳女主角奖 监视者们 （获奖）
▪2013 第49届 韩国百想艺术大赏电影部门女子最优秀演技奖 创可贴 （提名）
▪2007 第20届 新加坡国际电影节最佳女主角奖 非常特别的客人 （获奖）
▪2006 第26届 韩国电影评论家协会新人女演员奖 非常特别的客人 （获奖）
▪2013 日本韩流十周年大赏 女演员部门第四名 （获奖）
▪2012 华娱卫视亚洲十大人气明星颁奖礼 韩流明星奖 （获奖）
▪2009 第4届 安德烈金最佳明星奖最佳明星奖 （获奖）
▪2007 第24届 最佳着装典礼最佳着装奖 （获奖）
▪2003 MTM(Model,Talent,Management)模特儿选拔大赛第二名 （获奖）
▪2003 第9届 MissBing-grae(微笑小姐)选拔大会第一名 （获奖）
▪2014 2013年度第35名 （获奖）
▪2013 2012年度第31名 （获奖）
▪2012 2011年度第30名 （获奖）
▪2011 2010年度第36名 （获奖）
▪2014 “希望尽快回归电视剧演员”第一名 （获奖）
▪2014 “樱花庆典上想牵手同行的明星”第二名 （获奖）
▪2013 大韩民国国际青少年电影节最受欢迎女演员 （获奖）
▪2013 “Firstlady最适合明星”第二位 （获奖）
▪2013 “秋天想一起登山的女艺人”第三位 （获奖）
▪2013 大学生们选出的2013年最出色的女演员 （获奖）
▪2013 最适合史剧女演员第一名 （获奖）
▪2013 大学生们选出的2013年韩国电影的关键词之一 （获奖）
▪2013 “韩国年轻女明星中谁是化妆品商新宠儿”第二位 （获奖）
▪2013 Focusmaymovie票房号召力问卷调查，女子TOP10第七位 （获奖）
▪2013 韩国福布斯名人排行榜第三十一位(女演员中第三位) （获奖）
▪2013 “经纪人们最想一起工作的艺人”第一位 （获奖）
▪2013 MBC明星秀票选历代最美明星第二位 （获奖）
▪2013 “最想一起去赏樱的演员”第三位 （获奖）
▪2011 “最让患者信任的韩医师”第一位 （获奖）
▪2011 “微笑美丽的演员”第一名 （获奖）
▪2011 “三星电子CF模特人气”第一名 （获奖）
▪2011 “最想在年会上看到的艺人”女艺人第一名 （获奖）
▪2011 日本调查“韩流人气”投票第三名 （获奖）
▪2010 “最具广告效应和号召力的艺人”第一名 （获奖）
