2012年3月9日，随EXO-K发行第二首序曲《History》 ；3月31日，随组合EXO举行出道发布会 ；4月8日，随EXO-K发行首张迷你专辑《MAMA》，并以EXO的子团体EXO-K主Rapper身份正式出道，专辑发行一个月后售出7万张 ；同日，随EXO-K于音乐节目《人气歌谣》公开出道舞台 ；4月26日，出演TaeTiSeo《Twinkle》的MV 。2013年6月3日，随组合发行首张专辑《XOXO (Kiss & Hug)》，主打曲为《狼与美女》，专辑预售量超过30万张 ，专辑发行后在美国Billboard世界专辑排行榜中排行第一位 ，专辑总销量超过53万张 ；8月5日，随组合发行首张专辑的Repackage版专辑，主打曲为《咆哮》，专辑发行后在Hanteo排行榜上连续三周占据榜首 ，专辑总销量超过47万张，两个版本的专辑销量加起来超过100万，是韩国乐坛自2001年后出现的首张百万张销量唱片 ；10月，出演K.WILL《为何如此俗气》的MV ；11月，出演首个团体综艺节目《EXO’s Showtime》，节目在十代女性收视层中以平均5%的收视率成为同时段收视一位 ；12月9日，随组合发行首张冬季特别专辑《12月的奇迹》，专辑预售量超过40万张 ；同月，出演野外生存节目《丛林的法则》密克罗西尼亚冒险之旅 ；12月29日，随组合参与演唱SBS歌谣大战Friendship Project单曲《You Are A Miracle》 。2014年4月，随组合出演团体综艺节目《火热的瞬间XOXO EXO》 ；5月，出演生活综艺节目《Roommate》 ；5月7日，随EXO-K发行第二张迷你专辑《上瘾》，专辑预售量超过37万张 ，专辑发行后，连续两周蝉联韩国唱片销量冠军 ，主打曲MV被评为5月在美国及全球观看次数最多的K-POP MV ；7月14日，与Henry合作演唱《Bad Girl》 ；8月，随组合出演团体综艺节目《EXO 90:2014》 ；9月，结束拍摄生活记录综艺节目《Roommate》 ；10月31日，演唱周觅《Rewind》的Rap部分 ；12月31日，与边伯贤、L于MBC《歌谣大祭典》合作表演7080年代的代表歌曲 。2015年3月27日，随组合发行第二张正规专辑的主打曲《CALL ME BABY》；3月30日，随组合发行第二张正规专辑《EXODUS》，专辑预售量达到50万张 ，专辑发行后在日本、泰国等11个国家和地区的iTunes专辑排行榜上位列第一 ，专辑发行两天后销量达到45万张 ，在美国发行一周后销量超过6000张，成为周贩卖量最高的K-POP专辑 ，该专辑总销量超过73万张 ，主打曲也在多个音乐节目中获得18个一位 ；4月，出演个人首部电影《长寿商会》，饰演长寿超市老板女儿敏贞的男朋友“珉盛” ，他凭此片在第51届百想艺术大赏中入围“男演员人气奖” ；同月，与文佳煐、D.O.、边伯贤、吴世勋合作主演爱情网络剧《我邻居是EXO》，饰演有着修长身材、发光的外貌和出众的音乐才华的大明星“朴灿烈” ，该剧总点击量超过5000万 ，也是韩国首部点击量破千万的网络剧 ，他凭该剧在第8届韩国电视剧节中获得男子新人奖和韩流明星奖 ；同月，出演恋爱综艺节目《我独自恋爱中》 ；5月27日，与边伯贤参与演唱韩国光复70周年纪念曲《我们相遇的日子》 ；6月3日，随组合发行第二张正规专辑的Repackage版专辑《LOVE ME RIGHT》，他参与了收录曲《Promise》的作词，专辑销量超过37万张，两个版本的专辑销量加起来超过112万，连续两张正规专辑突破百万销量 ；7月，为广播节目《李国珠的Young Street》创作Logo Song ；8月，出演视频综艺节目《18秒》 ；同月，出演野外生存节目《丛林的法则》文莱篇 ，并为该节目创作并演唱OST《Last Hunter》 ；11月4日，随组合发行首张日语单曲专辑《Love Me Right ~romantic universe~》并正式在日本出道，专辑首周销量超过14.7万张，在公信榜单曲榜上获得冠军，也打破了韩国艺人在日本首周单曲销售成绩纪录 ；11月6日，与Heize合作演唱饶舌生存节目《Unpretty Rapstar 2》准决赛歌曲《不要赚钱》 ；11月11日，随组合发行科幻电影《星球大战：原力觉醒》的宣传曲《LIGHTSABER》 ；12月10日，随组合发行第二张冬季特别专辑《Sing For You》，主打曲为《Sing For You》和《Unfair》，该专辑登上Gaon、Hanteo、Synnara等唱片榜单的月排行首位 。2016年4月19日，与艺声合作演唱《任何话也》 ；6月9日，随组合发行第三张正规专辑《EX’ACT》，主打曲为《Lucky One》和《Monster》，专辑预售量超过66万张 ，专辑中文版在中国发行1小时后，销量超过10万张 ，专辑总销量超过76万 ，主打曲MV发布3天后点击率超过一千万，刷新男团MV最快破1000万点击率的记录 ；6月，与袁姗姗合作主演喜剧爱情片《所以……和黑粉结婚了》，饰演顶级明星“后准” ，同时，他还与袁姗姗合唱该片的主题曲《我讨厌你》 ；7月20日，与SuHo、边伯贤合作演唱SBS POWER FM 20周年的Logo Song 。