1993년 MBC 문화방송에 공채 기자로 입사하여 사회부·경제부·정치부와 국회 출입기자를 거쳐 뉴스데스크, 뉴스투데이 등의 앵커로 활동하였다. 2008년 2월 1일 MBC 문화방송에서 퇴사한 이후 2008년 이명박 정부의 대통령실 초대 외신담당 제1부대변인을 거쳐 대통령실 제2대변인을 역임했다. 2010년 12월 1일 KT 커뮤니케이션실 전무로 선임되었다가 2014년 2월 1일 퇴임하였다.[2] 2014년 9월부터 매일방송(MBN)의 특임이사 겸 앵커가 되었다.
2020년 미래통합당에 입당했다. 2020년 21대 총선에서 성남시 분당구 갑 선거구에 공천되어 현직 국회의원인 김병관 후보를 꺾은 유일한 야당후보로 기록되었다.[3] 당시 표차는 0.7% 윤석열 당선인 대선 승리 때 편차와 동일하였다.
2022년 제20대 대통령선거에서 국민의힘 윤석열 후보 중앙선거대책위원회 공보단장을 지냈고, 윤석열 당선인 대변인으로 임명되었다. 제8회 전국동시지방선거를 앞두고 국민의힘의 경기도지사 후보로 공천되어 출마했다. 본 선거에서 김동연 후보와 접전 끝에 0.15%p 차이로 낙선하였다. 2022년 8월에는 대통령비서실 홍보수석으로 임명되었다.
2010년 1월 30일 이명박이 남북 정상회담과 관련해서 "조만간이라고 이렇게 단정지어 말할 수는 없지만 아마 연내에 만날 수 있을 것 같다고 본다"며 "(남북정상이) 만나는데 대한 조건이 없어야 한다. 그렇게 되면 언제든지 만날 수 있다"고 말한 내용을 김은혜가 "조건 없이"라는 표현을 없앤 후 "연내에 만날 수 있을 것 같다고 본다. 안 만날 이유가 없다"고 왜곡하여 발표 해 파문이 일어 김은혜는 이에 책임을 지고 사표를 제출했다.[4] 사표는 수리되지 않았다.
KT는 2010년 11월 1일 김은혜를 콘텐츠 전략 담당 전무로 임명했다. 이와 관련하여 '낙하산 논란'이 일었다. 39세의 나이에 IT 업계 관련 경력이 전무하고, MBC 기자·앵커 경력뿐인 김은혜 전 대통령실 대변인을 KT 미디어 사업의 핵심인 콘텐츠 전략 담당 전무로 내정하자, 50대 초·중반 상무보가 대부분인 KT 내부에서도 불만이 표출됐다고 조선일보가 보도했다.[5] 또한 김은혜 전 대변인을 위한 자리만들기라는 비판에 KT는 신설한 '콘텐츠 전략담당' 직에 대해 "KT그룹 차원의 장기적인 콘텐츠 전략 방향과 사업을 설정하고 최적화하는 자리"라고 해명했다. 당시 야당이었던 민주당은 이와 관련 이번 내정은 전형적인 낙하산 인사이며 "이석채 KT 회장 취임 전후로 청와대 비서관 출신과 대통령직인수위 출신 등 현정부 핵심 인사들이 낙하산으로 내려와 KT 고위직에 포진하고 있다."면서 "KT는 김 전 대변인을 기용하기 위해 없는 보직을 새로 만들었다."고 지적하며 불공정 사회의 표본이라고 비판했다.[6]
2022년 9월 22일에 미국 순방에 나선 윤석열 대통령이 조 바이든 미국 대통령과의 만남이 끝나고 행사장에서 나가던 도중에 "국회에서 이 새끼들이 승인 안 해주면 바이든은 쪽팔려서 어떡하나?"라고 발언한 사실이 문화방송(MBC)을 비롯한 언론 보도를 통해 알려져 파문이 일었다. 대한민국 대통령실은 문제의 발언이 확산된지 15시간이 지나서야 브리핑을 가졌다. 이 과정에서 김은혜 대통령비서실 홍보수석은 "윤석열 대통령이 말한 '이 새끼들'은 미국 의회가 아닌 대한민국 국회, 특히 더불어민주당을 위시한 야당 진영이고 '바이든'이라고 말한 부분은 사실 '날리면'이다."라고 해명하여 논란을 빚었다.[7][8] 또한 배현진 국민의힘 의원은 윤석열 대통령이 "국회의원 '이 사람들이' 승인 안 해주고 '아 말리믄' 쪽팔려서 어떡하나?"라고 발언했다고 주장했다.[9]
2022년 11월 7일에는 국회 운영위원회가 대통령실에 대한 국정감사를 가졌다. 이날 강득구 더불어민주당 국회의원은 이태원 압사 사고에 대한 대통령실의 대응에 대한 적절성 여부를 질의하고 있었다. 이 과정에서 김은혜 대통령비서실 홍보수석이 강승규 대통령비서실 시민사회수석의 메모장에 "웃기고 있네"라는 막말성 문장을 적은 사실이 이데일리 소속 사진기자의 카메라에 포착되어 논란을 빚었다. 김은혜와 강승규는 물의를 일으켜 죄송하다고 밝혔는데 국회 운영위원장을 맡고 있던 주호영 국민의힘 의원은 이들에게 퇴장 명령을 내렸다.[10]
"대한민국 최초 여기자 출신 앵커", "방송사 최초 정당 출입 기자", "방송사 최초 심야 뉴스 단독 진행" 등의 경력이 있다. 2008년 문화방송의 TV 드라마였던 스포트라이트의 주인공인 서우진(손예진)의 모델이 김은혜 기자라는 일부 언론 뉴스 보도가 나왔다. 스포트라이트의 연출자 김도훈 PD는 해당 사안들을 전면 부인하였다.
2008년 공직자 재산신고시 청와대 비서진 가운데 가장 많은 97억3천155만9천원을 신고했다. 남편 명의의 강남구 대치동 빌딩(가액 87억9천만원), 강남구 논현동 연립주택(6억1천만원)과 함께 경기도 고양시 일산동구의 임야(8천800만원) 등을 신고했으며 돌을 갓 넘긴 아들 명의로 1천100만원의 예금을 신고했다.[11] 재산의 대부분을 차지하는 것은 남편 명의의 강남구 대치동 업무용 빌딩 지분으로 2020년 말 공시지가 기준 신고액이 158억인데, 이는 남편 유형동이 1990년 부친 사망 당시 지분의 4분의 1을 상속받은 것이며, 1주택 소유자라 재산상에 문제가 없는 것으로 나타났다.