Po latach służby w jednostkach specjalnych Kim postanowił zostać lekarzem. Zainspirowali go medycy, którzy uratowali życie jego przyjaciołom. Ukończył prestiżową Harvard Medical School, a następnie rozpoczął specjalizację w Bostonie.

Wtedy jego kariera przybrała kolejny, zupełnie nieoczekiwany obrót. NASA wybrała go spośród tysięcy kandydatów do elitarnej grupy przyszłych astronautów.

W 2025 roku Kim wreszcie poleciał w kosmos! Spędził 245 dni na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), okrążając w tym czasie Ziemię aż 3920 razy.

W sierpniu 2026 roku, po niemal dekadzie pracy w NASA, zakończył karierę astronauty i postanowił kontynuować służbę wojskową w amerykańskiej marynarce wojennej w stopniu komandora podporucznika

Wziął udział w ponad 100 operacjach bojowych i został odznaczony Srebrną Gwiazdą (Silver Star) oraz Brązową Gwiazdą (Bronze Star) z oznaczeniem „V”, przyznawanym za odwagę wykazaną w walce.