1999年，延政勛出演SBS電視劇《波濤》中小配角正式出道。2000年，延政勛出演由申允燮執(zhí)導(dǎo)的SBS電視劇《KAIST》。2001年9月，延政勛首次參演韓國(guó)電影《我老婆是大佬》。2002年，延政勛出演KBS短劇《Drama City》青春篇。
2003年2月，延政勛出演KBS月火劇《黃手帕》，劇中飾演“尹泰英”；10月，延政勛與金泰希、李東健合作主演SBS日日劇《興夫家的葫蘆開(kāi)了》，同年，出演KBS電視劇《迷迭香》。
2004年3月，延政勛主演KBS月火劇《白雪公主》，飾演花花公子“韓振宇”；6月，與張娜拉合作主演KBS周末劇《我想要愛(ài)》。
2005年1月5日，延政勛與金喜善、權(quán)相佑合作主演KBS水木劇《悲傷戀歌》；1月13日，與河智苑、玄彬主演韓國(guó)電影《長(zhǎng)腿叔叔》；5月，延政勛與吳允兒主演的電影《戀愛(ài)魔術(shù)師》在韓國(guó)上映。
2008年8月，延政勛主演的MBC月火劇《伊甸園之東》首播。
2009年7月，延政勛出演白秀燦執(zhí)導(dǎo)的SBS月火劇《Dream》。
2010年1月，與韓惠珍合作出演SBS月火劇《濟(jì)眾院》。
2011年10月，延政勛主演OCN電視臺(tái)懸疑劇《吸血鬼檢察官》。
2012年3月，與嚴(yán)智苑合作主演MBN周末劇《愛(ài)情能用錢買嗎》；9月，主演OCN電視臺(tái)懸疑劇《吸血鬼檢察官2》。
2013年3月，延政勛與崔貞媛、李志勛主演韓國(guó)電影《好朋友們》；4月，延政勛出演MBC周末劇《金子輕松出來(lái)吧》，獲得同年MBC演技大賞優(yōu)秀演技獎(jiǎng)。
2014年1月，延政勛首次出演中國(guó)香港電視廣播有限公司時(shí)裝愛(ài)情音樂(lè)電影《愛(ài)情來(lái)的時(shí)候》第三單元，飾演韓語(yǔ)老師。10月，韓國(guó)藝人延政勛出演成龍主演的好萊塢電影《Skiptrace》。
2015年5月，延政勛出演SBS水木劇《假面》。
