Dia kemudian mendaftar untuk wajib militer pada 7 Juni 2005.
Pada Februari 2006, dia dipindahkan ke unit promosi militer.
Ia menyelesaikan wamilnya pada 6 Juni 2007.
Ji Sung comeback melalui drama medis 'New Heart' pada 2007-2008, di mana dia berperan sebagai ahli bedah kardiotoraks yang ceria.
Hit besar berikutnya adalah 'Swallow the Sun', sebuah drama balas dendam berdasarkan novel dengan judul yang sama.
Pada 2011, Ji Sung membintangi 'Royal Family', serial yang sangat menarik tentang sisi gelap kekayaan dalam keluarga chaebol.
Perannya adalah sebagai pengacara kaya raya yang membantu temannya menjadi kepala konglomerat perusahaan.
Pada tahun yang sama, ia juga berperan sebagai pengusaha muda yang belum dewasa namun menyenangkan di rom-com 'Protect the Boss'.
Peran berikutnya adalah sebagai peramal dalam serial 'The Great Seer' pada 2012.
Dia kemudian membintangi komedi romantis realistis 'My PS Partner', di mana dia memainkan penulis lagu yang sakit hati.
Pada 2013, ia menjadi bagian dari melodrama canggih 'Secret Love'.
Tahun 2014 ia kembali ke peran serius dengan 'Confession', sebuah film gelap yang mengeksplorasi dampak kematian pada jiwa tiga teman masa kecil.
Ji Sung kemudian memainkan peran seorang jutawan yang memiliki gangguan identitas disosiatif, dengan tujuh kepribadian ganda di 'Kill Me, Heal Me' pada tahun 2015.
Serial ini sangat meningkatkan popularitasnya.