2008年，在古装电影《霜花店》中饰演36建龙卫侍卫之一，并正式出道。通过该片与演员赵寅成成为了好友，后签约其所在的经纪公司IHQ；同年，出演家庭剧《我的爱金枝玉叶》。
2009年6月，出演浪漫爱情剧《Triple》；8月，开始担任KBS音乐节目《音乐银行》的固定主持人；12月，出演爱情剧《圣诞节会下雪吗》。
2010年2月，出演医疗剧《妇产科女医生》；7月11日，成为SBS艺能节目《Runningman》的固定嘉宾（E01——E41）；7月21日，与中国演员张翰合作主演的家庭喜剧电影《心心历险记2》上映；8月，出演古装剧《成均馆绯闻》，凭借剧中表现，引起关注，为观众所熟知。
2011年10月，出演古装历史剧《树大根深》，因对角色的精彩演绎，编剧还特别为他重写剧本，他凭借该剧被韩国制作公司300名电视剧制作人票选为最想合作的演员；11月，搭档韩艺瑟主演的爱情喜剧电影《攒钱罗曼史》上映。
2012年9月，首次担纲电视剧男主角，主演爱情剧《善良的男人》，并凭借该剧获得多个奖项。；10月，与朴宝英主演的爱情电影《狼少年》上映；12月，他在韩国盖洛普调查中分列电视剧演员第一位和电影演员第二位。
2013年2月，正式加盟车太铉所在的经纪公司BLOSSOM娱乐；3月，他名列福布斯韩国名人榜第7位；8月，入伍服役，暂别演艺圈。
2016年2月24日，与宋慧乔、晋久、金智媛合作主演的KBS水木剧《太阳的后裔》首播，该剧全剧平均收视率达28.6%，最高收视率达38.8%，摘得年度收视冠军，他亦凭借该剧获得多个奖项；5月，正式开启“宋仲基亚洲巡回粉丝见面会”，此次见面会先后在曼谷、北京、香港等多个城市举行，并于7月16日在上海收官。
2017年7月，与黄政民、苏志燮联袂主演战争电影《军舰岛》，饰演为救出独立运动领袖而前往军舰岛的军人朴武英。
2019年6月，与张东健、金智媛合作主演tvN古代奇幻爱情剧《阿斯达年代记》，饰演瓦韩族里接受蓝色彗星之息的预言之子银蟾。
2020年1月3日，正式签约HISTORY D&C；5月6日，主演的韩国科幻电影《胜利号》首曝预告。
2021年1月21日，与全汝彬、玉泽演共同主演的tvN新剧《文森佐》发布第一版预告片；9月16日，成为第26届釜山国际电影节开幕式主持人。
《狼少年》、《攒钱罗曼史》、《心心历险记2》、《梨泰院杀人事件》、《随风而逝》、《军舰岛》、《胜利号》等。
《太阳的后裔》、《善良的男人》、《文森佐》、《成均馆绯闻》、《妇产科女医生》、《树大根深》、《拜托小姐》、《我的爱金枝玉叶》等。
《The Water Is Wide》、《真的》。
《皮肤美男项目》韩国版、《男人脸书》大陆版、《美肤男大作战》台湾版、《宋仲基美丽皮肤（美肌）的秘密》日本版。
2010年，获第24届KBS演技大赏男子人气奖-《成均馆绯闻》。
2011年，获第24届SBS演技大赏PD奖-《树大根深》。
2012年，获第26届KBS演技大赏最佳情侣奖（与文彩元）-《善良的男人》。
2012年，获第26届KBS演技大赏男子最优秀演技奖-《善良的男人》。
2012年，获第21届韩国文化演艺大奖电视剧部门最佳男演员-《善良的男人》。
2012年，获第1届K-DRAMA STAR AWARDS最佳男演员-《善良的男人》。
2012年，获第20届大韩民国演艺大赏电视剧部门最佳男演员-《善良的男人》。
2012年，获第26届KBS演技大赏网络人气奖-《善良的男人》。
2016年，获第30届KBS演技大赏亚洲最佳情侣奖（与宋慧乔）-《太阳的后裔》。
2016年，获第30届KBS演技大赏最佳情侣奖（与宋慧乔）-《太阳的后裔》。
2016年，获第30届KBS演技大赏大赏-《太阳的后裔》。
2016年，获第5届APAN STAR AWARDS大赏演技大赏-《太阳的后裔》。
2016年，获第11届首尔国际电视节韩流电视剧最佳男演员-《太阳的后裔》。
2016年，获第52届百想艺术大赏合作媒体人气奖-《太阳的后裔》。
2016年，获第52届百想艺术大赏电视剧部门最佳人气男演员-《太阳的后裔》。
2016年，获第52届百想艺术大赏星世纪电视剧部门最具人气奖-《太阳的后裔》。
2017年，获第29届韩国PD大赏电视剧部门最佳演员奖-《太阳的后裔》。
2017年，获第12届Soompi Awards最佳Bromance（与晋久）-《太阳的后裔》。
2010年，提名第31届韩国青龙电影奖最佳男子新人奖-《心心历险记2》。
2013年，提名第49届百想艺术大赏电影部门最佳男演员-《狼少年》。
2021年，提名第42届韩国青龙电影奖最佳男主角奖-《胜利号》。
2021年，获第42届青龙电影-人气奖。
2016年，获第6届韩国大众文化艺术奖总统表彰。
2016年，获第9届Style Icon Awards风尚人物奖。
2016年，获第5届Apan Star Awards亚太最佳明星奖。
2016年，获韩国盖洛普电视剧演员第二位。
2016年，获韩国KAKAO年度十大热搜人物第一名。
2016年，获百度沸点国人搜索榜单年度热搜榜第五名。
2016年，获百度沸点国人搜索榜单年度十大焦点人物第一名。
2016年，获百度沸点国人搜索榜单年度十大热搜男艺人第五名。
2016年，获艺人新媒体指数年度韩国艺人第一名。
2017年，获第4届2016-2017泰国头条新闻年度人物最具影响力奖。
宋仲基有一种优雅的萌感，默默散发着温暖，让人治愈，他在电视剧《善良的男人》中对于情感的表现迂回内敛，展现了更加成熟、有深度的演技。宋仲基经历了兵役的磨炼后，从出道早期的花样暖男，变成了《太阳的后裔》中的硬汉军官、撩妹高手，他在剧中将军人的阳刚之气与面对恋人、朋友时的温柔一面进行了很好的融合，充满魅力的磁性嗓音同样给观众留下了深刻的印象。（《外滩画报》、腾讯网、新浪娱乐评）
宋仲基作为男人非常有魅力，长相帅气、形象积极明朗、充满男性美，受到了人们的喜爱。他演戏时会用眼神、表情来对话，通过眼神就能将内心情感表现出来。（朴宝英、李侑菲、晋久评）
他作为演员很有主见，对演技充满热情，这样的演员选定的作品更容易带动消费，同时还有着很好的嗓音，声音非常好听（崔贞媛评）。
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