出演多部戏剧，但均未能使他成名，直到2000年诠释电影《》中的一名纵火犯，车胜元才得到人们的关注，更在之后导演的电影《》中奠定一线演员的地位。2005年，车胜元抛开先前的喜剧角色形象，出演恐怖片《》，此片在商业上的成功奠基车胜元的国民知名度，之后他在张镇执导电影《》中展现其身为演员可展示的多变样貌。2006年，车胜元主演描述脱北者的电影《》；2007年，他再度与导演张镇合作电影《儿子》，当时已成为人父的他，在访问中提及这些经验有助于他融入角色情绪中，之后分别于2008年出演电影《》及2009年的惊悚电影