2012年1月30日,与边伯贤合作演唱EXO-K首支序曲《WHAT IS LOVE》 ;3月9日,随EXO-K发行第二首序曲《History》 ;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主唱身份正式出道,专辑发行一个月后售出7万张 ;4月24日,参与演唱S.M.Entertainment纪录片《I AM》的OST《Dear My Family》 。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》,专辑发行前预售量已达到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 ;7月29日,参与演唱f(x)的《Goodbye Summer》 ;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 ;11月,出演首个团体综艺节目《EXO’s Showtime》,节目在90后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》,专辑发行前预售量已超过40万张 ;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,出演团体综艺节目《火热的瞬间XOXO EXO》 ;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,出演个人首部电视剧《没关系,是爱情啊》,饰演高中生“韩江宇” ,他凭该剧在第3届大田电视剧节中获得男子新人奖 ;8月,出演团体综艺节目《EXO 90:2014》 ;11月,出演付智英执导的剧情电影《Cart》并为该片演唱主题曲《呐喊》,他在片中饰演善熙的儿子“泰英” 。2015年3月30日,随组合发行第二张正规专辑《EXODUS》 ;6月3日,随组合发行第二张正规专辑的Repackage版专辑《LOVE ME RIGHT》;6月,客串电视剧《记得你》 ,饰演杀人犯李俊英;11月4日,随组合发行首张日语专辑《Love Me Right ~romantic universe~》并正式在日本出道;同年首次担任电影男主角,用全罗道方言主演李恩熙执导的爱情影片《纯情》,饰演性格木讷但一片丹心的范实 ;同年主演全秀庆执导的喜剧电影《哥哥》,饰演本来是成绩优异的柔道选手,却在国家代表选拔赛前因事故导致人生产生了翻天覆地变化的弟弟 ;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》 。2016年初,为韩国动画电影《遗弃犬的故事》配音;4月,参演金容华执导的奇幻类电影《与神同行》,饰演被特殊照顾的低能兵刘成延,误杀兵长 ;6月3日,获得第52届韩国百想艺术大赏最佳人气男演员 ;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》 。8月18日,随组合发行第三张正规专辑Repackage版专辑《LOTTO》 。2017年初,主演李荣承执导的剧情电影《七号室》,饰演为还学费贷款在DVD店打工的大学生泰政 、 。7月4日,凭借《哥哥》获得2017年闪耀韩国电影新人奖;11月25,凭借《哥哥》获得第38届韩国电影青龙奖最优秀新人男演员奖 。2018年9月,主演李忠载执导的tvN月火剧《百日的郎君》,都敬秀饰演王世子李律,该剧自开播后,屡次刷新收视纪录,大结局创造了tvN月火剧历史新高 。12月19日,都敬秀主演姜炯哲执导的电影《Swing Kids》上映,都暻秀饰演迷上踢踏舞的朝鲜军人陆基秀 。2019年5月1日,获得第55届韩国百想艺术大赏人气奖 。2021年2月15日,都暻秀确定出演韩版电影《不能说的秘密》。