2008年，金宇彬登上首尔时装周的T台，正式以模特身份出道。霸气的台风和强大的气场，让他此后成为韩国各种大型时装秀的红牌，许多知名设计师的御用男模。

2009-2013年，他多次参加了首尔时装周、釜山高级成衣展、Line OR Circle时装展等走秀活动，还曾出席Loewe、LieSangBong show、Porsche、Louis Quatorze show、GUESS UNDERWEAR launching show等时装秀。

2015年，金宇彬时隔两年再度登上首尔时装周的T台，参加品牌Sewing Boundaries的走秀活动。

2011年1月，金宇彬出演KBS电视剧《白色圣诞节》，饰演性格疯狂反叛的高中生姜美罗，正式以演员身份出道。12月，出演MBN情景喜剧《吸血鬼偶像》，饰演呆萌贪吃的王子护卫卡布里；该剧的编剧十分欣赏他，将他介绍给经纪公司SidusHQ签约成为旗下艺人，为避免影响同名的其他明星，他开始以艺名“金宇彬”进行演艺活动。

2012年5月，金宇彬接拍了SBS电视剧《绅士的品格》，饰演喜欢女主角却总惹是生非的不良学生金东侠，开始作为演员崭露头角。8月，在首尔举行首场个人粉丝见面会，见面会门票在3分钟内售罄。12月，出演KBS电视剧《学校2013》，饰演受至亲背弃而性格冷漠的朴兴秀一角走红，并因此获得韩国大田电视剧节APAN Star Awards新人男演员奖，和韩国百想艺术大赏电视类新人男演员奖提名，更被MBC电视台评选为“演员潜力股”第一位。

2013年8月，在开展影视事业的同时，金宇彬为音乐节目《M! Countdown》担任为期半年的固定主持人。10月，他在SBS电视剧《继承者们》中与李敏镐、朴信惠上演复杂的三角关系，并因崔英道一角而引发广泛回响，跻身韩国一线男星之列，他更凭借此剧获得国剧盛典海外人气男演员奖、SBS演技大赏十大明星奖和美国Drama Fever Awards最帅气明星奖。11月，出演的电影《朋友2》上映，在片中饰演前作中张东健的儿子崔成勋，一个具有反抗情绪的新时代流氓，这是他首次担纲电影主角，影片在韩国取得297万观影人次的票房佳绩。他更凭借片中的出色表现，获得韩国电影大钟奖、韩国电影青龙奖、富川国际奇幻电影节人气奖，得到韩国电影青龙奖、韩国百想艺术大赏新人男演员奖提名。12月，他和李辉才、李宝英一起担任SBS演技大赏主持人。

2014年1月，金宇彬在首尔连续举办了两场粉丝见面会，通过见面会宣告金宇彬官方粉丝俱乐部“WooriBin（我们的彬）”正式成立。3月，首次在全亚洲范围内展开名为“Love at First Sight（一见倾心）”的巡回粉丝见面会，其中台湾站门票5分钟内完售，刷新韩国演员在台举办见面会“门票最快售罄”的纪录。12月，金宇彬回归大银幕，在电影《高手们》（又名《技术者们》）中饰演金库盗窃专家李志赫，该片不但在韩国本土获得256万观影人次的票房成绩，更在三天内刷新了近一年韩片在台湾的票房纪录。

2015年1月，受Calvin Klein Watches & Jewelry瑞士总部邀请，与品牌签订2年代言合约，成为Calvin Klein首位亚洲区代言人；并展开“The Moment of Kim Woo Bin”亚洲巡回粉丝见面会，辗转7大城市举办。3月，出演的电影《二十》上映，在片中饰演无所事事却人气爆棚的车治浩一角，展现出不同于以往银幕形象的搞笑魅力，影片票房达304万观影人次，位列韩国本土电影年度票房榜第十位，刷新其个人票房纪录，也因此获得韩国电影闪耀之星颁奖典礼人气演员奖。10月，凭借出色的演技和票房号召力，获得釜山国际电影节Casting Board亚洲潜力明星奖。

2016年7月，在KBS电视剧《任意依恋》中饰演男主角——目中无人的顶级明星申晙暎，并演唱插曲《我脑海中的照片》和《Do You Know》，该剧是金宇彬暌违3年后重返荧屏的作品。10月，开始在首尔、澳门、东京等地举办名为“Spotlight”的第三次亚洲巡回粉丝见面会。12月，主演的电影《金融决战》（又名《Master》）上映，与李秉宪、姜栋元合作演绎韩国建国以来最大规模的诈骗案，该片票房高达715万观影人次，位列韩国本土电影年度票房榜第四位。2018年9月，金宇彬的蜡像入驻香港杜莎夫人蜡像馆魅力香江展区，成为首位入驻该展区的韩国艺人。

2019年11月21日，金宇彬担任第40届韩国电影青龙奖颁奖嘉宾，这是他于2017年罹患鼻咽癌后，时隔两年零六个月的首次公开亮相。11月27日，确定出演导演崔东勋的新作，该片将于2020年3月开拍。12月8日，在首尔举办“Thank You”粉丝见面会，以感谢一直以来鼓励自己与病魔作斗争的粉丝们。12月18日，确定担任MBC电视台创社特辑纪录片《人类-动物》（又名《Humanimal》）的旁白，该纪录片讲述的是人类与动物的生、死以及共存的故事。

2020年2月10日，与经纪公司SidusHQ结束8年的合作关系，转投女友申敏儿所在的AM Entertainment旗下。