2002'de Hacettepe Üniversitesi Bilgi-Belge Yönetimi Bölümü'nde yüksek eğitimine başladı. Ancak lise yıllarında amatör olarak tiyatroyu deneyen Belçim Bilgin, oyuncu olmayı düşünüyordu.
Bir arkadaşının vasıtasıyla Yılmaz Erdoğan'la tanıştı. Bu olaydan sonra Sıfır Kilometre adlı sinema filminde oynayan Belçim okulunu dondurup Paris'e yerleşti.
Burada 2 sene kalan Belçim Dol adlı film'de de rol aldı. 2006 yılında Türkiye'ye dönen oyuncu Yılmaz Erdoğan'la evlendi. Türkiye'ye dönmesinin ardından Hatırla Sevgili adlı dizide Defne karakterini canlandırmıştır.
23 Ocak 2009 da vizyona giren Güz Sancısı filminde Nemika karakterine hayat vermiştir. Ayrıca 'Aşk Tesadüfleri Sever', 'Kurtuluş Son Durak', 'Gergedan Mevsimi', 'Kelebeğin Rüyası' gibi filmlerde rol almıştır.
