2005年，在青春励志剧《加油！金顺》中作为金顺的已故丈夫露脸 。同年，因为金南佶与演员姜南吉相似，怕大众混淆，后用艺名李汉。2006年，第一次在爱情电影《绝不后悔》中担任主演。
2009年5月25日，与李瑶媛、高贤贞联合主演的月火剧《善德女王》播出，在剧中饰演美室阴谋当皇后时和真智王私通生下而又遗弃的儿子，他凭借该剧获得MBC演技大赏的优秀演技奖和最佳情侣奖、百想艺术大赏的“最佳男新人奖”三个大奖和MBC“2009年上位最成功艺人”的奖项 。
2010年1月，录制单曲《爱你不行吗》；5月，与韩佳人、吴妍秀出演爱情复仇剧《坏男人》，在剧中饰演actionschool替身演员多才多艺的沈建旭 [14-17] ；7月15日，金南佶进入论山训练营，接受为期4周的军事训练后作为公共服务要员服兵役[18-28] ；此外，还在MBC节目《世界和我，W》的“苏门答腊地震后100日”节目中，亲自去了印度尼西亚参加救助活动。
2012年，担任纪录片《合奏》的制作人，该片是由他本人投资拍摄的关于古典音乐的故事性纪录片，该片被邀请参与第8届堤川国际音乐电影节 ；7月，结束两年的公益勤务要员生活。
2014年，与孙艺珍合作主演历史电影《海盗：奔向大海的山贼》，在片中饰演传说的山贼头目张思靖；同年，与全度妍合作主演动作惊悚电影《无赖汉》[42-45] 。2015年，与文正熙、金英爱联合主演灾难悬疑电影《潘多拉》，在片中饰演为拯救家庭与国家而孤军奋战的宰赫 [46-48] 。
2016年，出演电影《MyAngel》 。2017年，与金亚中、刘旻奎联合主演医学奇幻剧《名不虚传》，在剧中饰演朝鲜时代顶尖韩医师许任 ；9月7日，其出演的惊悚动作电影《杀人者的记忆法》上映，该片改编自金英夏的同名韩国小说 。
热血司祭饰演金海日神父
2019年，与金成钧、李哈妮联袂主演犯罪剧《热血司祭》，在剧中饰演对酒精依赖
（早期）正处于戒烟的烦躁时期，且有愤怒调节障碍，但分析力、洞察力、判断力十分敏锐的天主教司祭金海日。
2020年2月5日，主演悬疑恐怖片《衣橱》上映。
2020年5月12日，主演的空难题材电影《紧急宣言》官宣演员阵容 。
2021年2月3日，金南佶与男子汉Pictures代表韩载德合作成立GilstoryEntertainment
高挑的身材，低沉的嗓音，性感的胡子，深邃犀利的眼神，绝世雅痞似的坏男人，这些描述综合在一起让人能在第一时间联想到的非金南佶莫属。金南佶与宋仲基、朴有天纯良无害的外貌比起来，他的外形令人更能感受到复仇的危险气息。他习惯于出演的人物大多数具有复杂的人性，《再见独奏》中的志晏，《善德女王》中的毗昙，《坏男人》中的沈建旭以及《鲨鱼》中的韩伊树，这些人物在剧中经历各种变故后不知不觉充满了神秘性的魅力，这也成为金南佶区别于其他演员的重要标志，他是一个“坏男人”，却“坏”得独具特色，充满诱惑令人欲罢不能 （新浪娱乐评）。
