1983-2005: Korai élet és pályakezdés
Kim Hee-chul 1983. július 10-én született Hoengseong megyében, Gangwon tartományban. Egy idősebb nővére van, Kim Hee-jin. Kim a Sangji Egyetemen szerzett informatikai alapdiplomát a Bachelor's Degree Examination for Self-Education (alapfokú önképzési vizsga) keretében.
2002 októberében Szöulba költözött, hogy részt vegyen az S.M. Entertainment által tartott meghallgatásokon. 2002-ben bekerült a Starlight Casting Systembe, majd szerződést kötött az S.M. Entertainmenttel, és hivatalos gyakornok lett, ahol az éneklés, színészet, tánc és egyéb előadói tehetségek, mint például a műsorvezetés és a modellkedés területén képezték ki. Kezdetben a "Four Seasons" nevű négytagú csoportba került Jaejoong, Yunho és Kangin mellé. A projektcsoportot feloszlatták, amikor Yunho és Jaejoong 2003 elején csatlakozott a TVXQ-hoz. A Trax fő vokalistájaként készült debütálni, de gyakornoki évei alatt gyakori összetűzései és félreértései voltak az S.M. akkori felelősével. Ezért frusztrált lett, és lemondott a Trax debütálásáról, és visszatért szülővárosába, Gangwon tartományba. Később a Trax-os Jungmo és Jay, a TVXQ-s Yunho és Donghae bátorításával és pozitív hozzáállásával visszatért az S.M.-hez. Az S.M. Entertainment alatt csatlakozott más gyakornokokhoz, hogy megalakítsák a "Super Junior 05" csoportot, a Super Junior első generációját.
Első színészi szerepe 2005-ben, a Super Junior debütálása előtt a Sharp 2 (2. évad) című tinidrámában volt, amelyben Go Ara és Kibum volt a főszereplője. Nem sokkal később szerepelt a Loveholic című sorozat egyik epizódjában, és rendszeres MC volt a kábeles zenei show Show! Music Bank Tank című műsorában. Emellett reklámokban is szerepelt.
2005-2010: Debütálás a Super Juniorral, Super Junior-T és szóló tevékenységek
2005. november 2-án a "Super Junior 05" tizenkét tagú csoportként hivatalosan is debütált az SBS Popular Songs című műsorában, ahol előadták első kislemezüket, a "TWINS"-t. A SuperJunior05 (Twins) című debütáló albumuk december 5-én jelent meg, és a harmadik helyen debütált a havi MIAK K-pop albumlistán.
2006 márciusában az S.M. Entertainment elkezdett új tagokat toborozni a Super Junior következő generációjához. A tervek azonban megváltoztak, és a cég leállította a Super Junior következő generációinak kialakítását. A tizenharmadik tag, Kyuhyun csatlakozása után a csoport elhagyta a "05" utótagot, és hivatalosan Super Junior néven váltak ismertté. Az újrafényezett csoport első CD kislemeze, az "U" 2006. június 7-én jelent meg, ami a legsikeresebb kislemezük volt a "Sorry, Sorry" 2009 márciusi megjelenéséig.
A Super Junior tevékenységén kívül Heechul több televíziós drámában is szerepelt. 2005-ben kapta első főszerepét a Rainbow Romance-ben (2005-06), majd mellékszerepet játszott a Bad Family-ben (2006), a Golden Bride-ban (2007-08) és a Loving You a Thousand Times-ban (2009-10). Emellett 2006 közepéig az SBS Power FM Youngstreet rádió DJ-jeként is szerepelt Park Hee-von oldalán.
2007. február 23-án debütált a Super Junior alcsoport, a Super Junior-T tagjaként, a "Rokuko!!!" című trottslágerrel. 2007. február 23-án debütált a filmekben az Attack on the Pin-Up Boys című filmben. Az SBS heti élő zenei műsorának társ-műsorvezetője volt a Shinhwa Andy-jének helyetteseként, majd állandó műsorvezető lett Ku Hye-sun (2006. április 23. - 2007. február 18.), Jang Keun-suk (2007. február25. - 2007. október 7.) és Song Ji-hyo (2007. november 11. - 2008. május 4.) mellett.
2008 májusában Pyo In-bong társ-vezérigazgatóval megalakult az S.M. Art Company, amelynek célja zenei és színházi művek létrehozása. Az első produkciójuk a Xanadu volt, amelyben Sonny szerepét játszotta felváltva zenekari társával, Kanginnal. A produkció 2008. szeptember 9. és november 23. között futott a Doosan Art Centerben, Yeonji-dongban, Szöulban. A szereplőválogatás egy valóságshow műsoron keresztül történt, To Be Kangin and Heechul címmel. Emellett állandó szereplője lett a 8 vs 1 (2008), a Good Daddy (2008-09) és a Band of Brothers (2009) című tévéműsoroknak.
2009. november 6-án kiadta első szóló kislemezét, a "First Star"-t, a Loving You a Thousand Times című dráma OST-jének részeként. A dalt Song Jong-ho írta és Choi Myung-hoon komponálta.
2010-ben négy év után először tért vissza rádiós DJ-ként az SBS Heechul's Young Street című műsorába 2010. március 29-től 2011 közepéig. 2010 májusában Jang Dong-min mellett egy felvétel során a család nyolcadik tagjaként került be a Family Outing 2 című sorozatba, de a műsort két hónappal később az alacsony nézettség miatt törölték. Ugyanebben az évben népszerűsége az egekbe szökött, amikor állandó szereplője lett a Radio Starnak, az MBC Aranyhalász fő szegmensének, amikor Shin Jung-hwant szerencsejátékon kapták. és elnyerte a "Legjobb újonc díját" a 11. MBC Entertainment Awards-on.
2011-2015: M&D, katonai szolgálat és League of Legends
2011-ben a TRAX-os Jungmóval, Jungmóval egy projektcsoportot alapított M&D néven (ami a tagok szülővárosa után "Midnight and Dawn" vagy "Miari and Dangae-dong"). Megjelentették debütáló kislemezüket, a "Close Ur Mouth"-t. Heechul írta a dal szövegét és rendezte a klipet a dalhoz, míg Jungmo volt a producer és az instrumentális rész előadója. Első élő fellépésük az Mnet nyári díjátadó ünnepségén, a 20's Choice-on volt július 7-én.
Kim Hee-chul 2011. szeptember 1-jétől 2013. augusztus 30-ig teljesített kötelező katonai szolgálatot. A Chungcheongnam-do-i Nonsan katonai táborban négyhetes alapkiképzést követően 23 hónapig közszolgálati munkásként teljesített szolgálatot. A bevonulása idején a KBS Secret (시크릿) című műsorában, valamint a Radio Star című műsorban szerepelt, amelynek szerepét bandatársa, Kyuhyun vette át.
Nem sokkal azután, hogy befejezte katonai szolgálatát, Kim Jang-hoon "Breakups are So Like Me" című kislemezén szerepelt. A dal élő előadásai során a Music Bank és a Show! Music Core-on az ő szerepét a bandatársak Yesung, Eunhyuk és Shindong adták elő. Szintén ő írta az Orange Caramel 2011. október 13-án megjelent "Shanghai Romance" című dalának szövegét, amely a Gaon Digital Charton a nyolcadik helyen végzett.
2012. január 26-án minden pénteken ő vezette a rádióműsort a Seong Dong körzet irodájában, ahol a kétéves kötelező katonai szolgálatát töltötte. Az első epizódját január 20-án sugározták, és 5600 megtekintést kapott.
2013 szeptemberében állandó szereplője lett a JTBC Ssulzun (War of Words) című műsorának, ez volt az első projektje, miután felszabadult a kötelező katonai besorozás alól, de 2014 júliusában posztolt egy fotót a személyes Instagram-fiókján, és kiöntötte a szívét és a gondolatait az utolsó szereplésével kapcsolatban. Heechul utolsó felvételén a műsor számára, megemlítette, hogy nyomás alatt volt, amikor a hozzá közel álló emberekről beszélt.
2014 januárjában szerepelt az MBC We Got Married című valóságshow globális kiadásában, ahol Puff Guo tajvani lánycsapat tagjával, Puff Guóval alkotott párt a képernyőn. Ugyanebben az évben egy nyomozó szerepét is eljátszotta a tvN Flower Grandpa Investigation Unit című drámájában. A Music Bank augusztusi fellépésére visszatért a Super Junior felállásába, ami az első alkalom volt, hogy ő, Leeteuk és Kangin együtt szerepeltek a felállásban, mióta mindannyian befejezték a katonai szolgálatukat.
2015 februárjában a híres LoL-csapat, az SK Telecom T1 egy különleges mérkőzést szponzorált, melynek címe Celebrity League of Legends Invitational Event Match volt. Az SKT T-LoL különböző hírességeket hívott meg, hogy vegyenek részt egy mérkőzésen a profi LoL játékosok ellen. A Heechul-t is magában foglaló hírességek csapata végül veszített. 2013. november 27-én az OnGameNet Pandora TV LoL Champions című műsorában is szerepelt, mint különleges kommentátor és vendégjátékos.
2015-ben MC lett olyan szórakoztató műsorokban, mint a Tvn's The Demand of Luxurious Food, KBS's Fashion-beauty Show A Style For You, O'live's Travel Show MAPS, JTBC's variety show Knowing Bros. és a koreai-kínai program All the Way With You, Az első kínai variety, amit a koreai szórakoztatóiparban való 2005-ös debütálása óta vezetett. Ugyanebben az évben az M&D április 16-án digitálisan, április 20-án pedig fizikailag is megjelentette első EP-jét, a Cottage Industry-t az "I Wish" című címadó számmal. A címadó számot szintén a duó írta és komponálta, amely a Gaon album Chart második helyén végzett.
2016-tól napjainkig: Bros, Universe Cowards és mainstream sikerek
Miután a Super Junior 2016 nagy részében átmeneti szünetet tartott négy másik tag bevonulása miatt, visszatért a műsorvezetéshez. 2016 márciusában Heechul megerősítést kapott, hogy október 5-ig ideiglenesen a Weekly Idol műsorvezetője lesz, amikor Jeong Hyeong-don befejezte 11 hónapos szünetét a televíziós tevékenységtől. 2016. április 15-én egy duettet adott ki Wheein-nel az SM Station számára. A "Narcissus" című kislemezt ő írta és Jungmo producerelte, és ez volt az első közös munkája egy női előadóval. 2016 július elején az M&D visszatért "Kim Heechul & Kim Jungmo" néven, egy második EP-vel, a Goody Bag-gel és a trot-rock címadó számmal, az "Ulsanbawi"-val július 12-én.
2016 augusztusában részt vett a "League of Legends Pro League 5. évfordulóján" Kínában, ahol a regionális döntőre került sor, ahol négy kínai csapat küzdött a világbajnokságon való részvételért. A megemlékezésen részt vett egy Korea vs. Kína hírességek elleni showmeccsen is. Október 9-én az OnGameNet műsorában a LoL világbajnokság különleges kommentátoraként tűnt fel. 2016 novemberében Heechul elkezdett részt venni az S.M. Entertainment 2016 S.M. Super Celeb League nevű League of Legends versenyén, ahol ő és labeltársa, Baekhyun profi játékosokkal és dél-koreai és kínai rajongókkal is játszottak.
2016 őszén Heechul és a Buzz tagja, Min Kyung-hoon egy duettet adott ki "Sweet Dream" címmel. A két sztárt "Universe Cowards" néven ismerik, amikor zenét népszerűsítenek, ami egy Knowing Bros projektcsoport nevének a kitalálása. A dal sikeresnek bizonyult, a dél-koreai Gaon Digital Chart élére került egy "all-kill" néven ismert eredmény, így ő lett az első Super Junior tag, aki 2016-ban elérte az "all-kill"-t. A "Sweet Dream" 2017-ben a MelOn Music Awards-on a legjobb rockdalnak járó díjat nyerte el.
MC-karrierje a Knowing Bros és a Weekly Idol című műsorokban való szereplése után hozta meg az áttörést. A Knowing Bros sikere Koreában új rajongói kört hozott neki, és nagyban hozzájárul a műsor népszerűségéhez. A 2016-os év Top 3 Idol MC-je közé választották. A műsorban való szereplés után még több elismerést szerzett, és más műsorokban is szerepet kapott MC-ként - mint például a Phantom Singer (1. évad), Secretly Greatly, Lipstick Prince (1., 2. évad).
A "Sweet Dream" sikere után 2018 februárjában az Universe Cowards a "Falling Blossoms" című dallal tért vissza. A dalt Lee Sang-joon és Cha Jil-won komponálta, a dalszövegeket pedig Min írta, és a Gaon Digital Charton a 15. helyen végzett. A Billboard "lágy pop-rock dallamként írta le, amely szárnyaló, érzelmes kakofóniává nő", és megdicsérte, hogy a klipjük az egyik legbefogadóbb zenei videó, amit Dél-Korea egy ideje látott.
Folytatta sikeres munkáját az Idol School, a Life Bar (2. évad), a My Daughter's Men és az 1% Barátság című új műsorokban való részvétellel.
2018 márciusában arról számoltak be, hogy Heechul nem vesz részt a Super Junior legújabb visszatérési promóciójának zenei show-előadásain egészségügyi aggályok miatt, de más promóciókban továbbra is részt vesz a szokásos módon.