Mark ble med i NCT sin tredje sub-gruppe, NCT Dream, som besto av medlemmene Renjun, Jeno, Haechan, Jaemin, Chenle og Jisung. Gruppen debuterte offisielt den 24. august 2016 med singelen "Chewing Gum". Den følgende måneden, ble Mark med på Henry Lau sin "Going Through Your Heart", en original soundtrack for KBS dramaet, Dette markerte hans første solo bestrebelse siden hans debut i NCT.