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》后二度合作。他在剧中饰演命运悲惨的历史人物思悼世子，凭借精湛的演技，获得《2014 SBS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。Sign