Jabarkan 2016-2018: Kemunculan bersama NCT dari Jaehyun (NCT127) dalam bahasa melayu

Pada April 2016, Jaehyun secara rasminya memulakan kerjaya sebagai ahli sub-unit pertama NCT, iaitu NCT U, dengan lagu single " The 7th Sense " dan " Without You ".  Pada 10 Julai, dia membuat debutnya sebagai ahli NCT 127 dengan albumEP pertama mereka, NCT#127 .  Pada Mac 2017, Jaehyun menyertai rancangan radio NCT Night Night sebagai DJ bersama ahli NCT127, Johnny.  Pada November 2017, Jaehyun dan Dear mengeluarkan lagu "Try Again" di bawah projek SM Station .  Pada bulan Disember, beliau muncul dalam video muzik "The Little Match Girl" yang dinyanyikan oleh Wendy dan Baek A-yeon .  Pada Januari 2018, Jaehyun mengeluarkan single "Timeless" bersama barisan NCT U baharu yang merupakan sebahagian daripada projek SM Station .

2019–kini: Gerakan solo dan penampilan sulung

Pada Oktober 2019, Jaehyun menjadi salah seorang pengacara program muzik Korea Selatan Inkigayo bersama Minhyuk dan Naeun, yang disiarkan pada setiap hari Ahad.  Pada 4 September 2020, Jaehyun telah membuat debut lakonannya dalam drama KBS2 Dear. M, yang ditayangkan pada tahun 2021. Beliau melakonkan watak sebagai Cha Min-ho, pelajar tahun kedua di Jabatan Sains Komputer di Universiti Seoyeon.  Namun, drama itu ditangguhkan untuk ditayangkan selepas pelakon utama, Park Hye-su, dikhabarkan pernah menjadi pembuli semasa zaman persekolahan.  Selepas hampir dua tahun ditangguhkan, enam episod pertama Dear. M telah disiarkan secara global pada 29 Jun 2022 melalui perkhidmatan penstriman Viki .  Episod berikutnya telah dikeluarkan pada 6 Julai 2022.

Pada 2 November 2021, Jaehyun telah disahkan membintangi siri web KakaoTV, pembikinan semula filem Korea Selatan tahun 2001 Bungee Jumping of Their Own. Beliau sepatutnya memegang watak utama, iaitu Im Hyun-bin.  Pada 9 Disember tahun yang sama, semasa pra-produksi, KakaoTV telah mengumumkan bahawa projek itu dibatalkan kerana kebimbangan terhadap plot LGBT daripada penulis skrip filem asal.  Pada 18 Ogos, Jaehyun mengeluarkan single pertamanya " Forever Only " yang merupakan sebahagian daripada NCT Lab . "Forever Only" merupakan sebuah lagu bergenre R&B dan liriknya ditulis oleh Jaehyun.