2012年1月30日，通过EXO官网公开写真和预告视频与公众见面。2月15日，首次公开与D.O.的预告片，艺名确定为SUHO。4月8日，以EXO组合总队长身份正式出道。
4月9日，以组合名义发行首张迷你专辑《MAMA》。8月，EXO-K成员客串韩剧《致美丽的你》。11月30日，金俊勉与组合成员以EXO的名义获香港亚洲音乐盛典最佳亚洲新人团体奖。
2013年11月，金俊勉参与动画片《拯救大明星》的配音。2013年12月，EXO正规一辑《XOXO（Kiss&Hug）》专辑销量突破100万张。
2014年1月10日，金俊勉客串出演了韩国KBS2电视台播出的月火剧《总理和我》 饰韩泰雄、教堂哥哥。2月16日起，与组合成员边伯贤共同担任SBS《人气歌谣》的主持人。
2015年5月，金俊勉接拍自己作为主角的首部电影《Glory Day》。
