1996年，15岁的金来沅以武侠电视剧《新时代报告书——大人们不知道》出道 。2000年，金来沅出演的 《强盗的女儿》正式播出 。2002年，金来沅与金佑珍出演《悄悄爱上你》 ，在剧中，他在剧中饰演英勋一角 。2003年，由金来沅主演的《阁楼男女》正式播出，他在剧中饰演一位善良机智且傻气可爱的法律系大学生李庆民 。同年，在《雪人》中饰演拥有冷峻犀利眼神的车成俊 。同年，金来沅在《雪人》中饰演拥有冷峻犀利眼神的车成俊 。2004年，金来沅与文根英一起出演《我的小小新娘》 。同年，在《哈佛爱情故事》中，金来元饰演一个不被权力和金钱、名誉等束缚牵绊，个性自由奔放的韩国名门之后兼哈佛高才生 。2005年，在影片《苏格拉底先生》中，金来沅饰演用舌头熄灭烟头，嘴上一直挂着脏话，甚至骗取坐牢的父亲的金钱的可恨恶棍“具东赫”。 2006年1月21日，金来沅领衔主演的《说你爱我》在辽宁电视台综合频道《韩剧时间》开始播出 。同年6月，韩国电影《向日葵》开机，主演金来沅在影片中扮演的是多年牢狱生活过后，终于找到家族珍惜家族感情的吴泰植一角 。3月，金来沅与郑丽媛主演的《你来自哪颗星》开始播出 ，在剧中金来沅饰演一个命运多舛的男人“崔承熙” 。同年，金来沅接拍由KBS电视台制作的电视剧《神啊！你好》，在剧中他饰演一名反应迟缓的智障青年 。2008年5月14日，SBS新剧《食客》第11集在江原道横城进行拍摄，金来沅出现在拍摄现场 。11月，由导演朴熙坤执导的电影《仁寺洞丑闻》开机拍摄，金来沅在片中饰演韩国历史上首位名画修复专家李江俊 。2010年9月，韩国电影《大奖赛》在首尔龙山CGV影院举行了媒体首映会，金来沅到场 。12月31日，金来沅于SBS中心举行的2011SBS演技大赏中，获得了10代star奖。2011年9月，刚于上月23日完成两年兵役的金来沅与秀爱合演当兵后复出的首部韩剧《1000日之约定》 ，他在剧中饰演一名婚前才遇到真爱的男子“朴智亨” 。2012年，金来沅在《超级明星（Super Star）》扮演不懂事的孩子般的角色 。2013年，由导演金成勋执导《我的小英雄》正式上映，片中金来沅饰演喜欢虚张声势的三流音乐制作人刘日翰 。2014年，金来沅已确定出演电影《江南1970》。由于时隔多日重返大荧屏，所以金来沅非常重视这部作品 。2016年，出演SBS电视台新剧《DOCTORS》，挑战医疗剧 。同年搭档韩石圭主演犯罪片《监狱》，饰演为了把握犯罪组织的实体而以犯人身份潜伏到监狱中的刑警宋有建。