W marcu 2015 roku Key i Jungshin z CNBLUE zostali głównymi prezenterami M Countdown. W tym samym roku Key nawiązał współpracę z AXODUS, duetem założonym przez Dona Spike’a i DJ–a Hanmina. Key zaśpiewał w utworze „Hold On”, a 25 lipca 2015 roku dali specjalną prezentację podczas Ansan Valley Rock Festival. W lipcu 2015 roku Key ogłosił, że został częścią obsady musicalu In the Heights, który został również zaprezentowany z japońskimi napisami w Kanagawa Arts Theatre w Yokohamie w 2016 roku. Key zagrał jako Byeong Gu w sztuce Save the Green Planet! (kor. 지구를 지켜라! Jigureul jikyeora!), opartej na filmie z 2003 roku o tym samym tytule. Prowadził także swój własny program internetowy Key’s Know How, wyprodukowany przez Mnet.
Od 2016: Debiut aktorski We wrześniu 2016 roku Key zadebiutował jako aktor w serialu tvN Honsunnamnyeo, który był emitowany od 5 września do 25 października. Mimo że była to jego pierwsza rola aktorska, jego gra została dobrze przyjęta przez zespół produkcyjny.
W kwietniu 2017 roku Key został ogłoszony jako jeden z głównych bohaterów nowego serialu MBC Pasuggun. W serialu Key wcielił się w rolę Gong Kyung-soo, skatera i hakera. Otrzymał pozytywne recenzje za swoje umiejętności aktorskie.