在少年去天国中的剧照1996年,朴海日19岁,顺利考入南首尔大学英语系。他是走读生,因此不能在学校住宿,而他的家离学校非常远,往返一次需要五个多小时。这期间,他开始对音乐产生了兴趣,经常与几个朋友一起,在临时找到的一间小屋子里埋头创作,一个字,一个音符地填词作曲。他当过很被人瞧不起,报酬又比较低的清洁工。1997年,年满20岁的他,下决心离开了南首尔大学英语系,转学到一个音乐学院。但是,这个音乐学院的课程安排也不能让他满意,只在该校上了一个月左右的课,便又离开。之后,他在MBC电视台的“音乐游戏”摄影部找到一份担任摄影助手的工作。工作到四个月的时候,有一个歌曲教练找到朴海日,说是要为他做一盘录音带,劝他做一名劲舞歌手。他接受了这个教练的建议,花了好几个月时间,跟他一起练习唱歌。但是,这个录音带的制作工作突然宣布终止。后来,他考进了一个名叫“东亚艺术团”的儿童剧团,这个剧团的演出活动很频繁,仅巡回演出,平均一年之间就有六七次。
在威基基兄弟中的剧照1999年国际儿童节,为协助有关纪念活动,他被临时邀请参加一个名叫“东崇舞台”的成人剧团的演出,并被该剧团看中,转而加入“东崇舞台”,成为了一个可以演成人剧的艺人。同年,主演电视剧《青春赞歌》,扮演一个年纪轻轻就开始混迹于黑暗势力中的不良少年,获得了百像艺术大奖的“新人奖”。2001年,通过出演由林顺礼执导的《威基基兄弟》。同年,主演由奉俊昊执导的金敦奎音乐录影带。2002年,与曹承佑参演爱情片《网上有缘》。同年,主演爱情片《妒忌就是我的力量》。2003年,朴海日主演了由奉俊昊执导的悬疑片《杀人回忆》,饰演外表淳朴内心却十分残忍的角色。同年,主演《菊花香》中感人至深的神情男子,获得第26届黄金拍摄奖新人男演员奖。2004年,参演了由李健俊执导的爱情剧《人鱼公主》,该剧讲述了两个人之间那种刻骨铭心的爱情。。2005年,朴海日与廉晶雅,姜惠贞相继合作了爱情片《少年去天国》和《恋爱法则》。2006年,朴海日与宋康昊,裴斗娜主演了由奉俊昊执导的惊悚片《汉江怪物》。2007年,朴海日与朴率美,成志娄主演恐怖片《极乐岛杀人事件》,该片是根据导演金汉民在80年代后期听过的故事为基础拍的。2008年,与金惠秀主演由郑址宇执导的爱情片《摩登公子》,上演上世纪三十年代的一段摩登姐弟恋。2011年,主演了以弓箭作为主题的动作片《最终兵器：弓》,饰演朝鲜神箭手“南伊”,获得第32届韩国青龙电影奖最佳男主角奖和第48届韩国电影大钟奖最佳男演员奖。2012年,与尹宰文,金星出演喜剧《我是公务员》。同年,与金高银,金武烈主演爱情伦理片《银娇》,该片改编自2010年4月发行的韩国作家朴范新颇具争议的畸恋题材小说。讲述了一位七十高龄,颇具声望的诗人"李适遥"与他的中年弟子"徐志友"同时被一个17岁少女吸引后在三人间发生的关于情感和欲望的故事。2013年,朴海日与孔晓振主演了由宋海成执导的喜剧《高龄化家族》,饰演家中老二吴仁模,该电影改编自韩国的同名畅销小说,讲述了平均年龄47岁,形象极端的3兄妹与他们的母亲在同一屋檐下过着粗糙凌乱生活并展开一系列事情的故事。2014年6月,朴海日与申敏儿主演了由张律执导的爱情喜剧《庆州》,饰演踏上旅途的男人,该片讲述了寻找7年前春花的奇怪男人崔贤与美丽但又无厘头的女人允熙的浪漫爱情故事。2014年10月,朴海日主演的剧情片《举报者》上映,凭借尹敏哲一角提名第35届韩国青龙电影奖最佳男主角和第51届韩国电影大钟奖最佳男主角奖。2018年8月,出演电影《上流社会》。2019年7月,出演古装电影《国之语音》。2020年10月,确定出演朴赞郁导演新作《分手的决心》,影片中饰演了刑警海俊。2021年3月,出演的电影《分手的决心》杀青。2022年4月,朴海日主演的电影《分手的决心》发布新剧照,两名主角的新造型首次曝光,6月29日在韩国上映。7月27日,电影《闲山：龙的出现》上映。11月25日凭借《分手的决心》获得第43届韩国青龙电影奖最佳男主角。
2006年3月11日下午,朴海日与作家徐润善6点举行了结婚典礼。2010年7月20日下午,徐润善诞下麟儿。
朴海日给人的第一印象是一个淳朴青年的亲切外形,整体形象距离“硬汉”或者“男子汉”的孔武有力标准相去甚远,比较接近“温室里的花朵”,虽没有到弱不禁风那一步,但看起来并不强壮,似乎也缺乏生机勃勃的朝气和冲劲,他那双并不十分大也不十分有神的眼睛,在凝视前方的时候,专注中透着一股坚持的韧性,而且他为人处世一直比较低调,不仅谦和而且客气,很少有自我中心的时候。
2017年8月26日下午,朴海日在京畿道出席了第37届黄金摄影颁奖礼。