2003年朴有天回到韩国，以solo歌手预备成为SM练习生，练习时长为6个月。12月26日，朴有天作为东方神起成员在SBS电视台节目新年“special show”中首度亮相演唱。
2004年1月24日，朴有天所在组合发行首张单曲《Hug》；2月6日通过录制MBC电视台音乐节目《Music Camp》宣布正式出道。艺名“秘奇（英文名谐音）有天”有秘密武器的意思，主要负责中低音和Rap主唱。朴有天是组合中第一位出演综艺节目和第一位发表自作曲的成员，是队中词曲创作主力。
2005年4月，朴有天所在组合与日本Avex旗下的“Rhythm Zone”签约，以日语单曲《Stay With Me Tonight》作为J-POP的新人正式在日本出道。
从出道至2006年，朴有天出演了SBS反转剧并主演公司自制电影《Vacation》、《在地球上恋爱》等作品。
2008年，朴有天所在组合发行单曲《Purple Line》，首次获得日本Oricon公信榜单曲榜第一名，此后连续发行的三张单曲均取得Oricon公信榜一位，作为外国艺人更新了公信榜Oricon单曲周榜排行榜连续第一名的最高纪录。9月，组合在韩国发行的四辑《咒文》销量破50万张，成为2003-2008年销量最高唱片，并获得08年MKMF音乐节(Mnet亚洲音乐大奖)的”年度唱片奖“和韩国金唱片奖的”唱片大赏“、”唱片本赏"及”人气奖“ 。
2009年，组合“作为世界上“Fanclub人数最多的艺人”和作为“照相最多的艺人”被写入吉尼斯记录。 2009年7月31日，朴有天与另两名成员与所属经纪公司韩国SM公司因收入分配及奴隶合约问题向首尔中央地方法院提出与其所属社终止经理人合约。9月，朴有天与成员组成限定组合发行创作单曲《Colors~Melody and Harmony/Shelter》，登上Oricon公信榜日榜和周榜冠军，并打破此前组合所有单曲碟销售记录。10月27日假处分官司胜诉，韩国法院以不公正合约为由判定三名成员与SM所属合约效力终止，三名成员可以自由开展演艺活动。
2010年4月，朴有天与另两名成员签约日本Avex，组成JYJ组合在日本展开活动，在大阪、东京巨蛋开演唱会。同年9月，发行日语专辑《The…》和巨蛋演唱会DVD《THANKSGVING LIVE IN DOME》，创首位海外歌手获Oricon专辑周榜及DVD周榜双冠纪录。然而同月16日，日本经纪公司Avex通过官网宣布暂停三人在日本当地活动，并发传真通知日本各大媒体，称三人在日本的音乐活动将无限期休止，开始日本封杀至今。6月4日，朴有天主演的日本手机剧《如果有你在》在日本播出，剧中饰演韩国财阀的继承人李英秀。首日二十五万下载量破以往最高纪录，加上配信前的making花絮创下4天连续第一的收视纪录。
8月，朴有天主演KBS月火剧古装剧《成均馆绯闻》 ，正式以演员身份正式出道获得观众认可。朴有天所在组合演唱了该剧主题曲《找到了》，并在官司诉讼后首次以组合形式在电视台KBS演技大赏上演唱，其原声碟销量超过十万。该剧创下2010年KBS海外出口纪录，网络收视第一位朴有天凭此剧获得同年KBS演技大赏最佳新人奖、人气奖，与朴敏英获得最佳CP奖和2011年第47届百想艺术大赏最佳电视类新人奖、人气奖，第六届SDA首尔国际电视节韩流最佳男演员、最受欢迎演员奖等奖项。10月，朴有天所在组合发行首张英文专辑《The Beginning》，并展开世界showcase巡演。
2011年1月，朴有天所在组合发行音乐随笔《Their Rooms》。5月，朴有天主演的《雷普利小姐》播出。剧中饰演日本知名度假村会长儿子宋裕贤。朴有天演唱了插曲《为你保留的空位》 。拍摄期间与组合世界巡演行程并行，因拍摄日程过劳、压力等导致免疫力低下，在拍摄结束前一周患上带状疱疹，带病坚持工作。他凭借此剧，斩获2011年MBC演技大赏新人奖、2012第48届百想艺术大赏电视剧部门人气奖。9月朴有天所在组合发行韩语专辑《In Heaven》，并在亚洲、北美、欧洲、南美展开首次世界巡演，是韩国歌手首次在南美开演唱会。
2012年3月，朴有天主演的穿越爱情喜剧《屋塔房王世子》开播。剧中一人分饰两角，一是朝鲜时代王世子李恪，二是家族继承人龙泰瑢。拍摄初期，朴有天的父亲在他从南美巡演回韩国时病故，有天在极度悲伤中处理完后事后很快回归剧组，以敬业的精神继续拍摄喜剧。拍摄期间曾发生严重车祸，有天感到不适仍直接前往拍摄现场，照常出席百想大赏，一周后事务所通报事件才得知。最后在水木剧收视之争中夺得一位。凭借此剧获得第七届SDA首尔国际电视节韩流最佳男演员、最受欢迎演员奖；
同年获得SBS演技大赏男子优秀演技奖、十大明星奖、人气奖，最佳CP奖等众多奖项。7月百度贴吧联合签名，申请朴有天来中国举行粉丝见面会，请愿人数超过5000人。8月，为响应粉丝朴有天以中国上海为起点，在中国深圳、台湾、泰国三地完成了个人亚洲巡回粉丝见面会，动员1万7千多名粉丝。11月，朴有天主演的《想你》开播。剧中饰演重案组刑警韩正宇。剧中朴有天的哭戏演技爆发，21集数中有天的哭戏高达30次，掀动观众情绪。凭借此剧，获得2012年MBC演技大赏男子优秀演技奖。11月28日，朴有天和另两位成员与前经纪公司SM签订和解协议，双方的专属合约至2009年7月31日截止，今后双方互不干涉活动。
2013年1月11日，朴有天媒体日活动在京举行。2月20日，亚组委宣布JYJ担任2014仁川亚运会宣传大使，并演唱主题曲《Only One》。24日，湖南卫视首次派专机赴韩接送，朴有天被邀担任2013年湖南卫视元宵喜乐会的嘉宾压轴出场，是朴有天的中国内地综艺首秀。25日，组合出席韩国第18任总统朴槿惠的就职仪式并祝贺献唱。4月2日，朴有天所在组合在日本巨蛋举办连续三天的回归演唱会，并公开个人自作曲《与她漫步春天》 。5月，有天凭借韩剧《想你》获得2013第49届百想艺术大赏电视剧部门男子人气赏，成为了百想艺术大赏历史上第一个连续三年获得人气奖的男艺人 。
7月，朴有天当选2013上半年最佳K-Pop代表。10月，朴有天主演的第一部电影《海雾》开拍。该电影由韩国著名编剧沈成宝首次担任导演、著名导演奉俊昊首次担任制作人。有天为电影晒黑增肥练壮，饰演船上年纪最小的老小船员 。该电影于2014年8月13日在韩国上映，受邀参加了第39届多伦多国际电影节主展映单元并代表韩国角逐第87届奥斯卡金像奖最佳外语片，获得了夏威夷国际电影节最高奖---金兰花奖最佳剧情片奖 ，作为韩国唯一一部入围第72届金球奖初选名单的电影，获得角逐最佳外语片奖资格。
2014年02月16日，朴有天所在组合与日本经纪公司AVEX达成协议，终结10年至14年发生的一切法律纠纷。至此，组合在日本活动相关的所有纠纷均结束，今后在日本的活动受到法律保障。3月，朴有天主演的职业剧《Three Days》开播。剧中饰演风声都不放过的警卫室精英警卫官韩泰京。《three days》拍摄前期与电影《海雾》的拍摄并行，朴有天在拍摄期间肩膀韧带拉伤，医嘱需静养三个月，但他仍坚持完成动作戏拍摄。此剧以每集高于13年其它剧近5倍的高价销往中国，独家登陆优酷、土豆视频网站，实现中国国内首次与韩国同步以中文字幕同步翻译播出全剧。此剧在韩国SBS电视台播出时以每集30个左右的广告全数完售，以增价15%创下完售纪录。五一假期《想你》登陆安徽卫视，收视率取得同时段前5集第一、平均第二名。6月，朴有天相继在首尔、广州、上海举办个人粉丝见面会，共动员16000余名粉丝。期间作为唯一受邀的韩国演员参加中国湖南卫视综艺节目《快乐大本营》“男神季”特辑录制，是朴有天五年来的综艺首秀。该期节目于7月12日播出，收视率在同时段的综艺节目中居首。
7月，朴有天日本见面会于9日在横滨ARENA举行，动员15000名观众，抢票竞争率达5:1。18日，朴有天主演的中韩首部著作权保护公益宣传片开拍，中国国家版权局和韩国文化体育观光部给他颁发感谢牌，该宣传片在下半年于中国CCTV和省级卫视台及韩国电视台播出。29日，组合发行专辑《Just Us》并展开亚洲巡演。9月19日，所在组合亮相2014仁川亚运会开幕式，演唱《Empty》和亚运主题曲《Only One》。10月3日出席釜山电影节名为“演员的诞生”开放访谈（Open Talk）活动。11月，朴有天凭借电影《海雾》获得第34届韩国电影评论家协会奖、第51届韩国电影大钟奖和第15届釜山电影评论家协会奖的最佳新人男演员奖。同月，所在组合开始在日本举行“一期一会”巨蛋巡回， 于18、19两日在日本东京动员的演唱会动员了10万粉丝。12月，获得第4届韩国美丽艺术家奖的新人艺术家奖、第35届韩国青龙电影奖的最佳新人男演员奖，所在组合13、14两日在日本大阪的演唱会动员约7万5千名粉丝。19日，朴有天获得由韩国电影演员协会举办“明星之夜”活动的“韩国电影人气明星赏”，所在组合23、24两日在福冈进行了日本巨蛋巡回的最后一站，从11月东京公演开始到福冈为止共动员24万粉丝。朴有天被CINE21杂志评为〈Best of 2014〉年度新人男演员。31日，凭借电视剧《Three Days》获得SBS演技大赏男子最优秀演技奖、十大明星奖。
2015年1月12日，朴有天被中国演艺记者及电影相关人士选为2015年最期待的韩国演员。1月29日，凭借
7月朴有天分别在日本大阪、名古屋、横滨三地举办6场专题“ALL ABOUT YU”个人见面会，门票短时间内销售一空还增加站票与受限区，每场动员万余名粉丝参加。8月，朴有天无偿献声韩国电影纪录片《奇迹的钢琴》。12月31日，朴有天凭借电视剧《看见味道的少女》获得SBS演技大赏男子最优秀演技奖、十大明星奖。
2016年1月18日，朴有天发行首张入伍前制作的个人专辑《你的钱包里有多少爱》。这张专辑由朴有天亲自担当制作人和声乐总监，表现他收集的珍贵故事和对世界的价值观，让人温暖放松。主打歌音源韩国18日专辑日榜Mnet、Bugs第一。iTunes音源在文莱、中国香港、日本、马来西亚、泰国、中国台湾、越南7个国家和地区专辑榜第一。专辑占据日本oricon海外专辑周榜专辑销量一位。
2018年，朴有天在3月举行退伍后的首场日本粉丝见面会，于6月开始在亚洲多个地方相继举办 “再会” 粉丝见面会。
2019年2月27日，朴有天发行正规SOLO专辑《Slow Dance》，并于3月2日在首尔举行单独演唱会。