1987年，金伦奭在东义大学剧艺术研究会的演出上第一次登台表演。1988年，他参演话剧《欲望号街车》，正式出道，先后加入“sanulrim”、“演友舞台”、“剧团97”等剧团活动，通过《地下铁一号线》、《盟兄弟》、《秋日的梦》等作品活跃于话剧舞台。

1997年，金伦奭开始担任剧团“芜秽”的代表，并继续参加多部话剧演出，累积演技经验。2001年，金伦奭参演由全闰秀执导的情感电影《不忠》，首次触电大银幕；此后，他陆续在《汉城大劫案》、《时失2公里》等影片中出演配角。

2005年，金伦奭开始参加电视剧拍摄，先后出演《爱情中毒》、《复活》等剧，让更多的观众认识了他。

2006年1月，金伦奭首次担纲男主角，在情感剧《感谢人生》中饰演因为工作忙碌而忽略了家庭的杂志社摄影记者姜允浩。7月，他主演都市言情剧《珍惜现在》，饰演精明干练的化妆品公司理事夏东奎。8月，他在喜剧电影《少年力士麦当娜》中扮演一名冷酷无情的酒鬼父亲。9月，他与曹承佑、金惠秀合作出演犯罪电影《老千》，饰演手段残忍的冷血老千老鬼，凭借该片获得第44届韩国电影大钟奖最佳男配角奖。

2007年，金伦奭主演了由李俊益执导的喜剧电影《快乐人生》，饰演怀揣音乐梦想却不得不为生计奔波的成旭。

2008年，金伦奭搭档河正宇主演动作电影《追击者》，饰演为保护受害者而四处追击连环杀人犯的前刑警严忠浩，凭借该片获得第29届韩国青龙电影奖最佳男主角奖、第45届韩国电影大钟奖最佳男主角奖等7个最佳男演员奖项。

2009年6月，金伦奭主演根据真实事件改编的犯罪喜剧电影《奔跑的乌龟》，饰演为了名誉而战的乡村刑警赵弼成。12月，他与姜栋元、林秀晶联袂主演奇幻动作片《田禹治》，饰演亦正亦邪的道术高手花潭，该片票房突破600万观影人次。

2010年，金伦奭与河正宇再度合作，主演动作电影《黄海》，饰演黑帮老大绵正鹤，凭借该片入围第48届韩国电影大钟奖。2011年，金伦奭与刘亚仁共同主演动作电影《格斗少年，菀得》，饰演热血又充满人情味的高中教师东洙，该片票房突破500万观影人次，他亦凭借该片入围第49届百想艺术大赏电影部门最佳男演员奖。

2012年，金伦奭与金惠秀、李政宰、全智贤联袂主演犯罪动作电影《盗贼同盟》，饰演散发着领袖风范的盗窃集团幕后大佬MacauPark，该片票房突破1300万观影人次。

2013年1月，金伦奭主演喜剧电影《南方大作战》，饰演对世界充满怀疑的”问题老爸“崔海甲。10月，他搭档吕珍九主演动作电影《华颐：吞噬怪物的孩子》，饰演犯罪团伙领袖硕泰。2014年8月，金伦奭主演惊悚电影《海雾》，饰演面对动乱始终沉着冷静的船长江哲洙。8月，他在犯罪电影《老千2-神之手》中扮演了传说中的老千老鬼一角。

2015年2月，金伦奭与金喜爱合作主演音乐爱情电影《如此美好》，饰演无法忘记初恋女友的前乐队成员吴根泰。6月，他与刘海镇搭档主演悬疑电影《极秘搜查》，饰演非常有责任感的刑警孔吉勇。11月，他与姜栋元共同主演悬疑电影《黑司祭们》，饰演始终坚守心中信念的金司祭，该片票房突破500万观影人次。

2016年，金伦奭主演奇幻爱情电影《你会在那里吗》，饰演在过去和现在之间穿越的小儿外科医生韩修贤。2017年，他与李秉宪、朴海日联袂主演古装电影《南汉山城》，饰演主张与后金军队对抗到底的金尚宪。

韩国百想艺术大赏

• 2018第54届韩国百想艺术大赏电影类-最佳男演员奖1987（获奖）
• 2012第48届韩国百想艺术大赏电影类-最佳男演员奖少年菀得（提名）
• 2010第46届韩国百想艺术大赏电影类-最佳男演员奖奔跑的乌龟（提名）
• 2010第46届韩国百想艺术大赏电影类-最佳人气男演员奖乌龟快跑（提名）
• 2008第44届韩国百想艺术大赏电影类-最佳男演员奖追击者（提名）

韩国电影大钟奖

• 2020第56届韩国电影大钟奖最佳新导演奖未成年（提名）
• 2018第55届韩国电影大钟奖最佳男演员奖1987（提名）
• 2011第48届韩国电影大钟奖最佳男演员奖黄海（提名）
• 2009第46届韩国电影大钟奖最佳男演员奖奔跑的乌龟（提名）
• 2008第45届韩国电影大钟奖最佳男演员奖追击者（获奖）
• 2008第45届韩国电影大钟奖人气男演员奖（获奖）
• 2007第44届韩国电影大钟奖最佳男配角奖老千（获奖）

韩国青龙电影奖

• 2019第40届韩国电影青龙奖最佳新人导演奖未成年（提名）
• 2018第39届韩国青龙电影奖最佳男演员奖1987（获奖）
• 2017第38届韩国青龙电影奖最佳男演员奖南汉山城（提名）
• 2012第33届韩国青龙电影奖最佳男演员奖少年菀得（提名）
• 2011第32届韩国青龙电影奖最佳男演员奖黄海（提名）
• 2009第30届韩国青龙电影奖最佳男演员奖奔跑的乌龟（提名）
• 2008第29届韩国青龙电影奖最佳男演员奖追击者（获奖）
• 2006第27届韩国青龙电影奖最佳男配角奖老千（提名）

亚洲电影大奖

• 2018第12届亚洲电影大奖最佳男主角奖1987（提名）

其他影视奖项

• 2008第17届韩国釜日电影奖最佳男主角奖追击者（获奖）
• 2008亚太电影奖最佳男主角奖追击者（提名）
• 2008第7届大韩民国电影大奖最佳男主角奖追击者（获奖）
• 2008第16届春史电影节最佳男主角奖追击者（获奖）
• 2008第4届大韩民国大学电影节最佳男主角奖追击者（获奖）
• 2008第9届釜山电影评论家协会奖最佳男主角奖追击者（获奖）
• 2007第1届大韩民国电影演技大奖最佳男配角奖老千（获奖）
• 2007第8届釜山电影评论家协会奖最佳男配角奖老千（获奖）
• 2006MBC演技大赏优秀男演员奖珍惜现在（获奖）

金伦奭在电影《格斗少年菀得》中饰演问题教师一角，丰富的面部表情给人留下了深刻印象，观众们称赞想不到一直饰演恶人或者坏人角色的他能有如此搞怪的一面。他的内功深厚，随时随地都能展现出让人惊讶的演技实力。

金伦奭通过主演《追击者》、《黄海》等电影逐渐被观众所熟知，大器晚成的他演技颇具爆发力，画面控制能力也很强。他从龙套起步，逐渐演上男一号，这里面不光有导演对他的器重，更有他本人持之以恒的努力。他在电影《盗贼同盟》中亲身上阵演出悬挂在楼壁外的枪战戏份，成为了整部影片的重要看点。