2004年，韓孝周首次參演電視劇《Nonstop5》；2005年，參與拍攝電影《頭師父一體2》，飾演遭遇不幸的女孩“咪晶”一角。
2006年，韓孝周主演尹錫湖導(dǎo)演的“四季戀曲”系列的最后一部《春天華爾茲》。11月主演電影《非常特別的客人》，獲得第26屆韓國影評獎最佳新人女演員和第20屆新加坡國際電影節(jié)最佳女主角獎。
2007年，搭檔樸海鎮(zhèn)出演電視劇《比天高比地厚》，飾演善解人意的“石智秀”一角。該劇最高收視達到36.1%（大韓民國全國TNS收視率）；2008年，與李準基主演首部古裝劇《一枝梅》，憑借貴族小姐“卞恩彩”一角在SBS演技大賞中獲得最佳女新人獎。11月韓孝周與金在中日韓合作電影《
天國的郵遞員》。
2009年，韓孝周與李升基主演電視劇《燦爛的遺產(chǎn)》，飾演“高恩星”一角。該劇不僅大結(jié)局最高收視達到47.1%（大韓民國全國TNS收視率），成為了2009年度韓國電視劇收視冠軍，還被湖南衛(wèi)視引進播出。憑借該劇韓孝周獲得SBS演技大賞特別企劃部門女子優(yōu)秀演技獎。9月韓孝周搭檔金東旭出演KBS音樂電視劇《SoulSpecial》，并且親自演唱OST《突然的眼淚》。10月簽入BHEntertainment經(jīng)紀公司。
2010年，攜手池珍熙主演由《大長今》導(dǎo)演李丙勛執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《同伊》。該舉作為MBC電視臺49周年臺慶劇，播出后最高收視達到33.1%（大韓民國全國TNS收視率）。韓孝周憑借英祖大王李T生母“崔同伊”一角獲得MBC演技大賞最高大賞、第47屆韓國百想藝術(shù)大賞電視部最佳女主角獎以及香港有線電視2010最佳電視劇人氣演員獎。
2011年，韓孝周與蘇志燮合作愛情電影《
只有你》，飾演失去視力的盲女“靜花”一角。此片被選為2011年第16屆釜山國際電影節(jié)開幕電影；2012年，9月與李秉憲合作拍攝古裝電影《光海，成為王的男人》，該片觀影人次超過1230萬。12月搭檔高修主演浪漫愛情電影《
創(chuàng)可貼》。
2013年，韓孝周與薛景求、鄭雨盛聯(lián)袂主演出演犯罪類型動作電影《監(jiān)視者們》，該片不僅累計觀影人數(shù)突破550萬人，劇組還受邀參加第38屆多倫多國際電影節(jié)、第18屆釜山國際電影節(jié)以及夏威夷國際電影節(jié)。而韓孝周憑借該片獲得第22屆韓國釜日電影獎最佳女主角獎以及第34屆韓國電影青龍獎最佳女主角獎。
2014年，9月再次搭檔高修出演短篇電影《妙香山館》，飾演一名北朝鮮的餐廳服務(wù)生。11月主演由日本導(dǎo)演犬童一心執(zhí)導(dǎo)的電影《戴維克羅的戀愛和魔法》，在片中飾演燈光師“泰瑞妍”一角。
2015年，2月與鄭宇搭檔主演電影《
如此美好》，該電影講述以音樂工作室C’estSiBon為背景，刻畫了在此誕生的組合和他們女神間的凄美愛情故事。7月主演電影《BeautyInside》，飾演與不斷轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌说哪腥藟嬋霅酆拥呐鹘恰Ｍ赀€主演古裝電影《
解語花》，飾演擁有歌唱和舞蹈實力的有涵養(yǎng)的妓生角色。
