2000年，金桢勋与崔正元组成了2人男子歌唱组合UN（UnitedN-Generation），正式出道。2002年，拍摄校园剧《orange》，该剧前43集由金桢勋主演，后面由郑智薰接替。
2003年，主持电台节目《U.N.金桢勋的FM人气歌谣》。2004年，参演剧情片《非武装地带》和《贱人帮》。
2005年，9月UN组合解散，金桢勋开始单独发展。2006年，1月与尹恩惠、朱智勋主演爱情剧《宫》，饰演温柔的王子“李律”一角，该剧最高收视达到28.8%。10月发行首张个人迷你专辑《5 Stella Lights》，并且以“John-Hoon”的个人名义在日本正式出道。
2007年，3月搭档与韩佳人、在熙等演员拍摄爱情剧《魔女幼熙》，饰演医生“柳俊河”一角。10月发行第一张日语专辑《仆たち いつかまた・・・～ETERNITY～》。
2008年，2月金桢勋首次做客《快乐大本营》。同时在举办首次中国粉丝见面会。10月与徐若瑄、陈紫函主演中韩合作剧《恋爱兵法》，并且与徐若瑄一起演唱片尾曲《一起走》。
2009年4月28日至2011年2月28日金桢勋参军服役。6月拍摄爱情剧《需要浪漫》，饰演电影导演“金泽”一角。2012年，3月主演周末剧《傻瓜妈妈》，同时献声演唱插曲《普通人》。11月与左岩主演微电影《西塘恋事》。之后再次与左岩合作拍摄MV《如果没有你》。12月发行首张国语单曲《幸福》。
2013年，8月金桢勋携手崔贞媛、朴允载主演爱情剧《她的神话》。12月与姚笛、裴蓓合作拍摄偶像剧《踮起脚尖吻到爱》，该剧主要讲述围绕模特生活展开的故事。2014年，1月主演剧情片《野狗们》，饰演一名流氓记者。7月发行韩语迷你专辑《5091》。同年作为固定嘉宾参加综艺节目《我去上学啦》。
2015年，2月参演由王岳伦执导的喜剧片《爸爸的假期》，饰演一名刑警。9月与宋智恩主演网络剧《初恋是不变的法则》，饰演一名高中物理老师。11月与朴山多拉携手出演单幕剧《Missing Korea》。
2016年，4月与林更新、林允儿主演古装剧《武神赵子龙》。5月主演家庭剧《重新开始吧》。12月与贾青主演年代剧《卿本佳人》，饰演鲍家大院长房独子“鲍文洵”一角。同年确认参演中韩合拍片《奇怪的同居》 。
2017年，将搭档朴孝敏、朴寒星、朴真珠主演喜剧《与众不同的男女》，该剧翻拍自韩国情景喜剧《三男三女》。
▪ 2008-10-24 亚洲AID音乐会 首尔市功劳成就奖 （获奖）
金桢勋已经完全从花美男形象走出，以稳定的演技得到观众的瞩目。同时他通过更缜密、自然的男性心理演技令电视剧看起来更丰富。
金桢勋退伍之后比起之前秀美的形象更散发着更多男人成熟的气息，同时通过服役比以前更懂得如何社交了。
