Erste internationale Erfahrungen sammelte Kim Ok-sun vermutlich im Jahr 1978, als sie bei den Asienspielen in Bangkok in 4:18,9 min und 9:24,7 min jeweils die Goldmedaille über 1500 und 3000 Meter gewann und sich mit der nordkoreanischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:48,18 min gemeinsam mit Jang Geun-ok, Chang Yong-ae und Jung Dong-sun hinter den Teams aus Japan und der Volksrepublik China. Im Jahr darauf siegte sie bei den Asienmeisterschaften in Tokio in 4:25,0 min im 1500-Meter-Lauf sowie in 9:24,9 min auch über 3000 Meter. 1982 verteidigte sie bei den Asienspielen in Neu-Delhi in 9:30,22 min ihren Titel im 3000-Meter-Lauf und gewann über 1500 Meter in 4:23,22 min die Bronzemedaille hinter ihrer Landsfrau Chang Yong-ae und Geeta Zutshi aus Indien.