演技大赏》长篇电视剧部门男子最优秀演技赏。2016年1月，李帝勋出演tvN电视剧《Signal》，饰演一个富有正义感的长期未结案件专案组心理侧写师。Signal在播出后取得口碑与收视双赢的良好成绩，李帝勋也凭借该剧收获不少人气。5月，电影《侦探洪吉童：消失的村庄》上映，该部电影为李帝勋退伍后的大银幕复出作，片中饰演的角色洪吉童是一个没有记忆、没有人情味也没有朋友的侦探。虽遭两部强片《美国队长3：英雄内战》与罗宏镇导演的《哭声》夹击，《侦探洪吉童：消失的村庄》仍旧收获不俗的票房成绩，上映十天已突破一百万人