Keinginannya terjun ke dunia hiburan karena terinspirasi oleh sang ibu yang dulunya juga model cilik dan aktris.

Ia debut sebagai model anak-anak pada 2004 dan dua tahun setelahnya muncul di video klip DBSK yang berjudul Balloons.

Lalu, di tahun 2007, ia muncul dalam acara SBS Star King sebagai Mini Yunho, dilansir KProfiles.

Pada 2009, Moonbin ASTRO membuat debutnya sebagai aktor lewat drama Boys Over Flowers.

Di drama itu, ia memerankan masa kecil Kim Bum.

Baca juga: Profil Cha Eun Woo, Member ASTRO yang Tolak Tawaran Bintangi Drama Korea Bulk

Kesuksesannya sebagai model dan aktor cilik membuat Moonbin memutuskan bergabung sebagai trainee Fantagio saat ia duduk di bangku kelas lima SD.

Selama menjadi trainee, Moonbin pernah muncul dalam program Fantagio iTeen Audition bersama Chani SF9 dan Lee Jaesung pada 2012.

Di tahun 2013, ia berpartisipasi dalam Fantagio iTeen Promotional Model Audition bersama Cha Eunwoo.

Pada tahun yang sama, Moonbin muncul di Hallyu Star KBS dan Gangnam Style: Trainee Interview bersama JinJin, Cha Eunwoo, dan Rocky.

Setelahnya, Moonbin bersama Cha Eunwoo, Rocky, Sanha, MJ, dan JinJin, resmi debut sebagai ASTRO pada 2013.

Seperti saat kecil, Moonbin kemudian melebarkan sayapnya ke dunia akting.

Ia membintangi drmaa Moments at Eighteen produksi JTBC sebagai Jung Oh Je.

Pada 14 September 2020, Moonbin dan Sanha sebut sebagai sub-unit ASTRO.

Mereka merilis EP berjudul In-Out.