Pada tahun 2012, Kim menyertai sesi uji bakat untuk satu rancangan bakat terbitan Mnet Superstar K 4 (dikatkan American Idol Korea Selatan). [16] Beliau akhirnya menjadi pemenang musim, daripada hampir dua juta pemohon. Berikutan kemenangannya, beliau tampil membuat persembahan di Anugerah Muzik Mnet Asia 2012 di Hong Kong. [15]

Pada bulan Jun 2013, Kim melancarkan album pertamanya, Love Love Love yang termasuk single "mega-hit" "Bom Bom Bom." [3] Single ini mendahului Carta Gaon Digital selama dua minggu dan Billboard 's K-pop Hot 100 selama tiga minggu selepas pelancaran. [18] [6] Lagu utama album ini, "Love Love Love" mencapai #2 di carta Gaon dan #4 di carta Billboard. [19] [20] Berikutan pelancaran album pertamanya, Kim memenangi beberapa anugerah, termasuk Anugerah Artis Baru Lelaki Terbaik di Anugerah Muzik Asia Mnet 2013, Booming Star 20 pada Anugerah Pilihan Mnet 20 2013, dan Rookie of the Year dan Anugerah Populariti di 2014 Golden Disc Awards . [4] [21] [5]

Kim melancarkan album keduanya berjudul Home, pada Oktober 2014. [6] Single utama album ini, yang juga dinamakan "Home," berjaya mendahului carta muzik masa nyata Korea Selatan apabila dilancarkan dan mencapai #2 di Carta Digital Gaon. [22] [23] Bulan itu, Kim memulakan siri jelajah konsert di seluruh Korea Selatan untuk mempromosikan album itu. [24] Pada bulan November, beliau menyumbang lagu runut bunyi untuk siri televisyen Pinocchio dengan lagu "Pinocchio" [25] yang memenangi Runut Bunyi Asli Terbaik pada Anugerah Bintang APAN 2015 [26] dan Artis Luarnegara Kegemaran pada Anugerah Muzik Hito 2015 di Taiwan . [27] Kim juga menjadi artis luarnegara yang pertama untuk tampil di Anugerah Muzik Hito sejak ditubuhkan pada tahun 2003. [28]

Pada bulan Disember 2015, Kim melancarkan album ketiga berjudul The Great Dipper. Lagu utama album itu adalah sebuah balada, yang merupakan gaya yang bertentangan dengan gaya Kim sebelum ini yang menumpukan pada gaya acoustic folk. [7] Pada penghujung tahun tersebut, Kim telah mengadakan tiga konsert solo di Seoul, semuanya telah dijual sebelum pelancaran albumnya. [29]

Kim melancarkan album extended play pertamanya berjudul Blooming Season ( Hangul: 개화기 ), pada Mei 2017. [8] Pada bulan Februari 2018, beliau melancarkan single berjudul "Only Then," yang mendahului carta muzik Korea sejurus dilancarkan, [30] dan menerima taraf Platinum untuk penjualan digital oleh Gaon pada bulan November. [31] Untuk lagu itu, Kim memenangi Balada Terbaik di Anugerah Muzik Melon 2018, Artis Lelaki Terbaik di Anugerah Muzik Mnet Asia 2018, dan Bonsang Digital di Golden Disc Awards 2019. [32] [33] [34]