2005年11月，南志鉉在古裝片《無影劍》中扮演女主角尹素怡的小時候而登上影壇。

2006年4月，出演了由宋昌修執(zhí)導(dǎo)喜劇片《我的隊(duì)長金大出》。

2007年1月，出演喜劇片《麻婆島2》。

2008年，南志鉉在愛情片《伊甸之東》中飾演韓智慧的童年時代。

2009年5月，參演月火劇《善德女王》，飾演命運(yùn)坎坷的“德曼公主”（善德女王的童年名字），為了拍沙漠的戲，劇組特別帶著南志鉉與劇中的母親徐英熙到中國寧夏騰格里沙漠取景。11月，出演《圣誕節(jié)會下雪嗎》，飾演女主角的童年。同年，在影片《視線1318》中首次擔(dān)任主角，該劇講述從13歲到18歲的人們的故事。

2010年，出演了由劉仁植執(zhí)導(dǎo)的諜戰(zhàn)劇《巨人》，飾演女主角的童年，該劇講述了三兄妹在首爾城市大開發(fā)中的成長故事。

2012年3月，出演了由金相輝執(zhí)導(dǎo)的《少女偵探樸海索》。5月，與樸善英、樸恩惠出演家庭愛情劇《沒有你無法活下去》，該劇是一部體現(xiàn)家族的價值和愛的本質(zhì)的作品。8月，南志鉉與李玹雨時隔三年再次攜手，出演了改編自日本漫畫家中條比紗也的漫畫《偷偷愛著你》的偶像愛情劇《致美麗的你》，該劇講述以男子高中為背景的花美男劇團(tuán)的青春勵志故事。

2013年，出演動作片《華頤：吞噬怪物的孩子》，獲得第34屆韓國電影青龍獎最佳新人女演員獎。

2014年，與姜河那出演電視劇《天使之眼》，飾演喜歡星星的少女尹秀婉。同年，出演家庭劇《家族之間何必這樣》，飾演車氏家族的長女，大奧集團(tuán)的秘書室長，該劇以一個“子女傻瓜”爸爸利用不孝訴訟改變自私的 子女的故事為中心。

2016年，搭檔徐仁國，主演MBC浪漫愛情喜劇《購物王路易》，飾演女主角高福實(shí)。

2017年，搭檔池昌旭，主演SBS浪漫愛情喜劇《奇怪的搭檔》，飾演女主角殷奉熙。

2018年，攜手都暻秀，主演tvN古裝愛情劇《百日郎君》。

2019年1月15日，參演的電視劇《恩珠的房間》播出。

2020年3月23日，參演的電視劇《365：逆轉(zhuǎn)命運(yùn)的1年》在韓國播出，在劇中飾演申佳賢。

南志鉉，屏幕形象與真人差異甚大，屏幕中她人小鬼大古靈精怪，而現(xiàn)實(shí)中則文靜清純（新浪娛樂評），是一個可愛、淑女魅力兼具的明星（南海網(wǎng)評）。