2003年，柳演锡通过熟人姐姐的介绍进入了惊悚片《老男孩》剧组，以饰演刘智泰的少年时期开启了自己的演艺生涯。之后进入韩国空军部队服兵役，暂别演艺圈 。2008年，在MBC水木剧《综合医院2》中开始正式的演艺生活，饰演许宇振 。2009年，参演励志青春爱情剧《Dream》。2010年11月，参演了由白秀灿执导的爱情喜剧《南瓜花的纯情》，饰演纯情餐厅大楼吴老头的孙子吴孝俊 。2011年10月，与尹泰荣合作主演MBC周末剧《深夜医院》 。2012年4月，出演爱情剧《美味人生》，饰演韩医院院长儿子崔在赫，该剧讲述退役刑警一边经营韩式餐厅一边养育四个女儿的故事 。7月，与金智媛搭档主演恐怖片《恐怖故事》，获得第33届韩国电影青龙奖最佳新人男演员奖提名。10月，参演家庭喜剧片《妈妈是什么》，饰演炳万的大侄子，无公害青年农夫。同年，与朴宝英、宋仲基合作主演爱情片《狼少年》，饰演宋仲基的对手演员，并开始受到瞩目 。2013年，在喜剧《请回答1997》的姊妹篇《请回答1994》中饰演对女主角娜静一片丹心的痴情男七封，柳演锡为拍此剧还苦练棒球，在剧中的表现可以和专业棒球选手媲美 。4月，与李胜基、裴秀智联袂主演玄幻武侠剧《九家之书》，饰演朴武率的儿子，江置的朋友兼情敌朴泰书。2014年1月24日，开通新浪微博，正名柳演锡 。6月，发行载满非洲衣索比亚孩子们梦想的图书《柳演锡的Dream》，为在恶劣环境下生活的孩子们尽一份心力 。2015年，参演的电影《尚衣院》上映并在第35届黄金摄影奖获得最佳新人男演员奖 。主演的电影《那天的氛围》定档明年1月14日 。