Straordinaria attrice e fotografa sudcoreana nota al pubblico mondiale per essere stata Cha Young-mi, la fidanzata del protagonista di Mr. Vendetta (2002) di Park Chan-wook. È poi apparsa in una pletora di film asiatici meritevoli di attenzione che sono riusciti comunque a intercettare il gusto del pubblico occidentale. Per esempio, è conosciuta per il ruolo della campionessa di tiro con l'arco nell'horror The Host (2006) e per quello di una bambola gonfiabile che prende vita nella pellicola di Hirokazu Koreeda Air Doll (2009). In America, ha lavorato per i fratelli Wachowski e Tom Tykwer nel film di fantascienza Cloud Atlas (2012), nel quale ha vestito i panni del clone ribelle Sonmi~451, grazie alla quale è andata incontro a un imprevisto successo entusiasmante.

Figlia d'arte
Bae Doo-na nasce a Seoul l'11 ottobre 1979, figlia dell'attrice teatrale Kim Hwa-young. Malgrado sia cresciuta sempre accanto a sua madre, seguendola in qualsiasi teatro la donna andasse a lavorare, non è attirata dal mondo dell'arte drammatica e, anzi, ha ammesso che seguire le orme materne e diventare anche lei un'attrice la spaventasse enormemente. Credeva infatti che solo persone con un incredibile talento potessero stare sul palcoscenico e, non reputandosi così talentuosa, se ne stava ben alla larga.

Gli inizi da fotomodella
Ma una volta iscrittasi alla Hanyang University, nel 1998, viene notata da un talent scout mentre cammina per le strade di Seoul, che le propone di diventare una fotomodella. Lei accetta e comincia a posare per il catalogo del brand COOLDOG, cui seguiranno poi tanti altri brand.

Il debutto nel piccolo schermo
Spinta dalla madre, nel 1998, decide di tentare la strada della recitazione e fa il suo debutto nella serie tv drammatica Angel's Kiss, poi seguito da School (1999).

La carriera cinematografica
Il debutto cinematografico avviene invece nella parte di un fantasma in The Ring Virus (1999), remake coreano del noto film horror cult giapponese Ringu. Nel 2000, il regista Bong Joon-ho la vuole nel cast di Barking Dogs Never Bite, chiedendole espressamente di recitare senza alcun makeup sul viso. Lei accetta e la critica la elogia per la grande performance. Una performance che, comunque, attirerà l'attenzione di altri due registi Jeong Jae-eun e Park Chan-wook. Il primo la vorrà in Take Care of My Cat (2001) e il secondo nel cult Mr. Vendetta (2002). A seguire, apparirà anche in Tube (2003) e Spring Bears Love (2003) che però saranno un flop al box office e la spingeranno a prendersi una pausa dall'industria cinematografica.

L'assenza dal grande schermo
Durante questo momento di assenza dal grande schermo, l'attrice si dedica alla fotografia, dividendosi fra il suo blog ufficiale e la pubblicazione di libri fotografici. E non accantona nemmeno la recitazione, visto che accetterà di apparire in due telefilm come Country Princess e Rosemary. Poi convinta da Park Chan-wook, accetta di essere da lui diretta teatralmente in "Sunday Seoul" nel 2004.

Il ritorno al cinema
Il ritorno al cinema avviene nel 2005, nel memorabile film giapponese Linda Linda Linda, dove recita il ruolo di una studentessa che entra in una band. Curiosamente, mentre sul grande schermo è una ragazzina, nel piccolo è una donna divorziata (la serie tv Beating Heart). L'anno dopo, si riunisce a Bong Joon-ho nell'horror The Host, che diventa uno dei più grandi successi al box office della storia del cinema sudcoreano. Per il ruolo della zia di una bambina rapita da una creatura mutante che vive nelle fogne di una città, Bae Doo-na impara il tiro con l'arco, esercitandosi per mesi e raggiungendo il livello amatoriale. Forte di questo successo, è richiamata in televisione per telefilm come Someday e How to Meet a Perfect Neighbor. Un altro acclamato successo sarà Air Doll (2009), pellicola fantastico-erotica in cui interpreta una bambola gonfiabile con un'anima e che si innamora del suo proprietario. Il film di Hirokazu Koreeda fa il giro del mondo e conferma il suo status di diva del cinema asiatico. Ritornata in televisione con il ruolo dei un'insegnante liceale in Master of Study (2010), interpreta anche una cantante di un night club in Gloria. Nel 2012, arriva il suo primo film a tematica sportiva As One (2012) con Ha Ji-won, basato sulla storia vera del match di ping pong fra la campionessa nordcoreana Ri Bun-hui e quella sudcoreana Hyun Jung-hwa, unite nel difendersi dalla squadra cinese. Le due attrici vengono allenate dalla stessa Hyun Jung-hwa e Bae Doo-na impara a giocare con la mano destra esattamente come Ri Bun-hui.

I film americani
Dopo una piccola apparizione nel film fantascientifico Doomsday Book, attira l'attenzione di Hollywood, incuriosita dalla sua carriera e viene scelta per recitare nell'adattamento dell'omonimo libro di David Mitchell Cloud Atlas il ruolo del clone Sonmi~451, che la farà definitivamente conoscere in tutto il mondo. In una Corea del futuro, il suo personaggio spicca per autenticità e purezza. E non è solo quel ruolo a renderla splendente ma, anche il fatto che, all'interno dello stesso film (come gran parte degli altri membri del cast) recita ache altri ruoli (quello di Tilda Ewing, moglie di un abolizionista della schiavitù in un'America pre-guerra civile e quello di una donna messicana). Co-diretta dai fratelli Andy e Lana Wachowski e da Tom Tykwer, ha il consenso unanime della critica e verrà poi confermata per entrare nel cast di Jupiter - Il destino di un universo (2015), in un piccolo ruolo, ma anche in Sense8, una serie tv fantascientifica, incentrata sulla telepatia.

Il ritorno in Corea
Tornata in patria, nel 2014, recita in A Girl at My Door di July Jung, storia di un ufficiale di polizia che tenta di salvare una misteriosa giovane vittima di violenze domestiche. L'attrice è talmente affascinata dalla storia e coinvolta dall'emotività che traspira dalla sceneggiatura (che aveva letto in sole tre ore) da contattare il regista e la produzione (Lee Chang-dong) affermando di non voler essere pagata per recitare in quel film. La vedremo poi nel thriller The Tunnel (2016), nella commedia francese di Eric Lartigau iosonoqui (2020) e nel 2022 nel film di Kore'eda Broker, presentato in concorso al Festival di Cannes.