2012–2016: Pra-debut

Jaehyun dipilih untuk menghadiri uji bakat di SM Entertainment pada tahun 2012 setelah ditemui oleh pencari bakat di hadapan sekolahnya. beliau mengikuti uji bakat dengan persembahan " Mama " yang dinyanyikan oleh Exo . [2] Pada 9 Disember 2013, beliau telah diperkenalkan sebagai ahli pasukan pelatih pra-debut, SM Rookies . [7] Pada tahun 2014, dia mengambil bahagian bersama ahli-ahli NCT dalam rancangan Exo 90:2014. Dalam rancangan tersebut, mereka mempersembahkan lagu-lagu dari tahun 1990-an. [8] Dari 21 Januari hingga 1 Julai 2015, beliau dan rakan sekumpulannya Doyoung menjadi pengacara di Show Champion . [9] Pada Julai 2015, dia dan ahli NCT yang lain, iaitu Ten bertanding dalam Hope Basketball All-Star . [10] Pada Disember 2015, Jaehyun membuat persembahan " A Whole New World " di Kelab Mickey Mouse, Disney Channel Korea. [2]

2016-2018: Kemunculan bersama NCT

Pada April 2016, Jaehyun secara rasminya memulakan kerjaya sebagai ahli sub-unit pertama NCT, iaitu NCT U, dengan lagu single " The 7th Sense " dan " Without You ". [11] Pada 10 Julai, dia membuat debutnya sebagai ahli NCT 127 dengan albumEP pertama mereka, NCT#127 . [12] Pada Mac 2017, Jaehyun menyertai rancangan radio NCT Night Night sebagai DJ bersama ahli NCT127, Johnny. [13] Pada November 2017, Jaehyun dan Dear mengeluarkan lagu "Try Again" di bawah projek SM Station . [14] Pada bulan Disember, beliau muncul dalam video muzik "The Little Match Girl" yang dinyanyikan oleh Wendy dan Baek A-yeon . [15] Pada Januari 2018, Jaehyun mengeluarkan single "Timeless" bersama barisan NCT U baharu yang merupakan sebahagian daripada projek SM Station . [16]

2019–kini: Gerakan solo dan penampilan sulung

Pada Oktober 2019, Jaehyun menjadi salah seorang pengacara program muzik Korea Selatan Inkigayo bersama Minhyuk dan Naeun, yang disiarkan pada setiap hari Ahad. [17] Pada 4 September 2020, Jaehyun telah membuat debut lakonannya dalam drama KBS2 Dear. M, yang ditayangkan pada tahun 2021. Beliau melakonkan watak sebagai Cha Min-ho, pelajar tahun kedua di Jabatan Sains Komputer di Universiti Seoyeon. [18] Namun, drama itu ditangguhkan untuk ditayangkan selepas pelakon utama, Park Hye-su, dikhabarkan pernah menjadi pembuli semasa zaman persekolahan. [19] Selepas hampir dua tahun ditangguhkan, enam episod pertama Dear. M telah disiarkan secara global pada 29 Jun 2022 melalui perkhidmatan penstriman Viki . [20] Episod berikutnya telah dikeluarkan pada 6 Julai 2022.

Pada 2 November 2021, Jaehyun telah disahkan membintangi siri web KakaoTV, pembikinan semula filem Korea Selatan tahun 2001 Bungee Jumping of Their Own. Beliau sepatutnya memegang watak utama, iaitu Im Hyun-bin. [21] Pada 9 Disember tahun yang sama, semasa pra-produksi, KakaoTV telah mengumumkan bahawa projek itu dibatalkan kerana kebimbangan terhadap plot LGBT daripada penulis skrip filem asal. [22] Pada 18 Ogos, Jaehyun mengeluarkan single pertamanya " Forever Only " yang merupakan sebahagian daripada NCT Lab . "Forever Only" merupakan sebuah lagu bergenre R&B dan liriknya ditulis oleh Jaehyun. [23]