Pada November 2012, Donghyuk direkrut sebagai trainee di YG Entertainment.

Donghyuk bergabung dalam formasi Tim B dan diperkenalkan ke publik dalam program realitas "Who is Next: WIN" pada tahun 2013.

Di akhir 2014, YG mengumumkan Tim B akan berkompetisi kembali dalam program realitas MIX & MATCH untuk menentukan 7 anggota yang akan debut sebagai iKON.

Jinhwan, Bobby, dan B.I telah dikonfirmasi sebagai 3 anggota resmi iKON, sedangkan Donghyuk, Song Yunhyeong, Koo Jun-hoe dan tiga trainee baru memperebutkan empat posisi yang tersisa

Pada 31 Oktober 2014, hasil pemungutan suara dikumpulkan dari SNS, dan formasi akhir diumumkan.

Donghyuk secara resmi dikonfirmasi menjadi anggota iKON pada 5 November 2014.

iKON resmi debut pada 1 Oktober 2015.

Donghyuk menempati posisi sebagai main dancer, vokal dan visual.

Meski dipanggil DK, ia memiliki nama panggilan lain seperti Candy, Kim Dong Dong, Dongie dan Baby Hyukie.

Baca juga: Boy grup K-Pop iKON Akan Konser di Jakarta 19 November

Dilansir Kprofiles, DK dianggap sebagai anggota grup yang paling pintar.

Saking pintarnya, bahkan teman-teman DK pun mempertanyakan mengapa ia memilih menjadi idola.

Selain itu, DK sangat fasih berbahasa Inggris dan menjadi salah satu pengalih bahasa Inggris di Grup iKON.

Artis idola DK yaitu BIGBANG dan raja pop dunia, Michael Jackson.

Dari idolanya itu, DK mendapatkan inspirasi pertamanya untuk menari.