Kai fue el primer miembro de EXO en ser presentado oficialmente al público a través de teasers.
Su primer teaser fue lanzado el 23 de diciembre de 2011. Apareció en 12 de los 21 teasers liberados en los siguientes tres meses, y tuvo su primera presentación en televisión junto a los miembros de EXO Lu Han, Chen y Z.Tao, así como otros artistas de SM Entertainment en el programa de música de fin de año SBS Gayo Daejeon el 29 de diciembre de 2011.
En octubre de 2012, Kai participó en el grupo de promoción Younique Unit junto con sus compañeros de sello Eunhyuk, Henry, Hyoyeon, Taemin y Luhan. El grupo lanzó un sencillo titulado 'Maxstep' como parte de la colaboración entre SM Entertainment y Hyundai. Más tarde, en diciembre de 2012, participó en el grupo especial, S. M. el rendimiento de sus compañeros de sello junto a Yunho, Eunhyuk, Donghae, Taemin, Minho y Lay. El grupo lanzó 'Spectrum', una canción producida por Zedd.
En agosto de 2014, Kai apareció en la canción 'Pretty Boy' del mini-álbum debut del miembro de SHINee, Taemin. En enero de 2016, hizo su debut actoral oficial como el protagonista masculino en el drama web Choco Bank. El drama batió records de visitas
