I april 2016, bekreftet SM Entertainment at Mark og fem andre medlemmer av SM Rookies—Taeyong, Doyoung, Ten og Jaehyun—ville debutere som medlemmer av NCT sin første sub-gruppe, NCT U. De ga ut sin første digitale singel den 9. april, med tittelen "The 7th Sense", der han og Taeyong deltok i låtskrivingen. Tre måneder senere, annonserte SM at Mark ville bli et medlem av den andre NCT sub-gruppen, NCT 127, sammen med Taeyong, Taeil, Yuta, Jaehyun, Winwin og Haechan. NCT 127 laget sin offisielle debut med EP-en og tittelsangen "Fire Truck" den 10. juli 2016.