2012年，参加tvN和CUBE共同举办的地域性比赛《K-Pop Star Hunt》在其中合作歌曲《Timeless》 ，3月21日，李昌燮作为BTOB成员正式出道，同时组合公开出道曲《Insane》 ，4月3日，发行首张出道专辑《Born To Beat》 ，5月3日，组合发行第二张单曲专辑《Father（父亲）》及出道专辑《Born To Beat》的亚洲特别版 ，7月9日，李昌燮为KBS综艺节目《Road for Hope》献唱OST《Be Alright》 ，9月12日，组合发行专辑《Press Play》该专辑与同公司的前辈G.NA合作 。2013年4月10日，组合发行数码单曲《第二次告白》 ，5月1日，李昌燮为MBC水木剧《当男人恋爱时》献唱OST《Bye Bye Love 》 ，同月17日，李昌燮参演Mnet金曜剧《Monstar》在其中饰演偶像团体 Man In Black 成员 ，同月24日，李昌燮为Mnet的金曜剧《Monstar》献唱OST《After Time Passes》 ，9月9日，组合公开第三张迷你专辑《Thriller》 。2014年2月17日，组合发行第四张迷你专辑《Beep Beep》 ，9月29日，组合发行第五张迷你专辑《Move》 ，11月12日，组合以单曲《WOW（JPN ver.）》于日本正式出道 ；12月3日，组合公开单曲《哭也可以》的音源 ，同月22日，组合发行迷你六辑《The Winter's Tale》 。2015年3月25日，组合发行日文单曲《未来（あした）》回归乐坛 ，6月29日，组合发行首张正规专辑《Complete》 ，11月12日，李昌燮参加MBC电视台音乐节目《蒙面歌王》 ，同月26日，组合为MBC水木剧《甜蜜杀气的家族》演唱的首个OST《Goodbye Sadness》MV公开 。2016年2月16日，为MBC动画片《TELEMONSTER 》演唱主题曲《Come with Eerie》，并公开短版MV ，3月28日，组合发行第八张迷你专辑《Remember that》回归 ；9月，李昌燮参加韩国SBS电视台野外生存节目《金炳万的丛林法则》蒙古篇 ；9月19日，李昌燮与徐恩光、任炫植、陆性材三名成员组成的小分队BTOB-BLUE并发布首支单曲《请留在我身边》 。