可以说是在商业和文艺间游走自如。2012年，《时尚王》是首部在电视剧担当主要角色的作品，借此也拉近和观众的距离，另外所参演的电影《建筑学概论》创下超过400万观影人数，并打破韩国爱情电影最高票房纪录，在其中诠释男主角胜民大学时期的羞涩初恋。结束《愤怒的伦理学》和《帕帕罗蒂》拍摄及9月上映的电影《驱鬼特攻队》宣传后，10月25日进入韩国陆军接受4周基础军事训练，其后转往首尔警察厅的「号角话剧团」服役。2014年7月，李帝勋正式退伍后马上投入SBS史剧《秘密之门》的拍摄，与韩石圭继电影《帕帕罗蒂》后二度