Регалии: 2-кратная олимпийская чемпионка (2012, 2016) в весовых категориях до 69 кг и 75 кг; чемпионка мира (2019) в весовой категории до 76 кг; 2-кратный серебряный (2015, 2018) и бронзовый (2014) призер чемпионатов мира; чемпионка Азиатских игр (2018); бронзовый призер Азиатских игр (2014); серебряный призер чемпионата Азии (2013).
Родилась 5 февраля 1993 года в Пхеньяне (Северная Корея).
Лим Джон Сим начала заниматься тяжелой атлетикой в 11-летнем возрасте, а первого успеха на международных соревнованиях добилась в 2009 году, став серебряным призером юношеского первенства мира.
Спортсменка из Северной Кореи не выиграла ни одного крупного турнира, однако она дважды первенствовала на Олимпиадах. На Играх-2012 в Лондоне Лим Джон Сим победила в весовой категории до 69 кг, зафиксировав 115 кг в рывке и 146 кг в толчке, и на 5 кг опередила занявшую второе место Роксану Кокош из Румынии.
Через четыре года в Рио-де-Жанейро-2016 выступала уже в более тяжелой весовой категории до 75 кг и стала двукратной олимпийской чемпионкой с результатом 274 кг в сумме двоеборья. Лим Джон Сим на 16 кг превзошла занявшую второе место Дарью Наумову из Белоруссии.
Только после этого двукратная олимпийская чемпионка первенствовала на чемпионате мира-2019 в Паттайе. Здесь она выступала в весовой категории до 76 кг.