Au cours de sa carrière, elle a notamment remporté un titre de championne du monde de sprint ainsi que deux titres de championne olympique en 2010 et 2014. Elle gagne la Coupe du monde du 500 m en 2013, et ainsi son premier classement général. Elle détient actuellement le record du monde du 500 m qu'elle a porté à 36 s 57 centièmes lors de l'étape de Coupe du monde de Salt Lake City le . Elle améliore ce record le lendemain de 21 centièmes à Salt Lake City.
Légende du patinage de vitesse dans son pays, Lee Sang-hwa annonce le qu'elle arrête la compétition, à l'âge de 30 ans, en raison d'une blessure à un genou qui ne lui permet pas de recouvrer sa plénitude physique[1].