2014年，与卞耀汉、李柱胜联袂主演独立电影《社交恐惧症》正式出道  。同年，主演短篇电影《Midnight Sun》，饰演龙勋。

2015年1月，参演由朴孝朱、裴成宇主演的悬疑电影《岛:消失的人们》，饰演志勋一角  。4月，参演由金高银，崔珉豪主演的电影《季春奶奶》。5月，参演由金秀贤、车太贤主演的KBS金土剧《制作人》，饰演与男主角白承灿一同进入KBS电视台工作的新人PD  。6月，与金志洙、SUHO、金熙灿合作主演青春电影《Glory Day》，饰演应对危机瞬间能做出决定性建议的智孔  。7月，与经纪公司C-jeS Entertainment正式签约。11月，与李惠利、朴宝剑合作主演tvN金土剧《请回答1988》，饰演表面上刻薄冷酷、内心却非常温暖的成均家二儿子金正焕  。12月，获得2016韩国first brandawards特别奖。

2016年1月，参演由李圣旻、李熙俊主演的科幻电影《机器人，声音》上映  。2月，参演电影《The King》，搭档演员赵寅成和郑雨盛  。2月19日，参与录制的tvN综艺节目《花样青春非洲篇》首播  。2月25日，获得MaxMovie最佳电影奖最佳新人男演员奖和Rising Star奖  。5月确认出演电影《出租车司机》  。6月3日，获得第52届韩国百想艺术大赏最佳新人男演员奖  。下半年加盟中国电影《全民目击》的韩国翻拍作《沉默的目击者》  。

2018年5月22日，主演的警匪动作片《毒战》上映，片中饰演徐永乐  。

2019年1月30日，主演的警匪动作片《逃组》上映  。

2021年1月21日，韩国JTBC电视台表示，全度妍和柳俊烈将联袂主演下半年播放的《人间失格》  。