1998年，主演由李光勋执导的爱情电影《赤色人鬼恋》。1999年，参与拍摄电影《加油站袭击事件》；同年与宋承宪、李美妍、裴斗娜联袂主演SBS电视剧《爱情故事》 。
2000年，与金秀路、刘智泰、金圭莉共同主演了枪战片《烈火焚城》（又名《LiberaMe》） 。2001年，车胜元主演了金尚镇导演的喜剧片《新罗月夜》，该片以400万的观影人次成为“韩国年度十大卖座电影” 。
2002年，主演的喜剧片《光复节特赦》在韩国的观影人次超过307万，成为“韩国年度十大卖座电影” 。
2004年，车胜元在金尚镇执导的喜剧鬼片《幽灵鬼屋》中扮演一位能够看到幽灵的男人；同年友情出演李志勋、廉晶雅主演的电影《女老师VS女学生》 。
2005年，车胜元一改喜剧路线，主演了金大胜执导的悬疑片《血之泪》；同年与申河均、金智秀、柳承龙共同主演悬疑电影《请在鼓掌的时候离开》，饰演性格火爆的检查官崔延奇。2006年，车胜元主演了爱情片《国境的南边》 。
2008年，车胜元拍摄了郭景泽监制的动作片《有仇必报》（又名《以牙还牙》），扮演兼备冷静头脑和大胆行动力的天才罪犯安玄珉；截至2008年12月，《有仇必报》在韩国的观影人次超过了250万，成为“韩国年度十大卖座电影” 。
2009年，车胜元再次回归电视剧领域，在SBS水木剧《市政厅》中饰演梦想当总统的仁州市副市长祖国，此剧从首播到结束，收视率在同时段播出的水木剧中一直排在第一位 ；8月，与黄正民、韩智慧、白成铉共同主演李俊益执导的古装片《冲破云层之月》；11月，车胜元接拍了战争电影《到炮火中去》 。
2010年3月，主演SBS电视剧《雅典娜：战争女神》，饰演恐怖组织“雅典娜”的首领孙赫 ；6月16日，车胜元主演的战争片《到炮火中去》在韩国上映，该片上映19天后观影人次突破了240万 。
2012年，与郑雨盛、秀爱、金民钟联袂主演动作电影《雅典娜：无间谍局》，饰演美国情报局东亚分部的部长孙赫 。2013年，主演张镇导演执导的动作电影《高跟鞋》 。
2014年，与李胜基、高雅拉、安宰贤共同主演SBS水木剧《你们被包围了》，饰演刑警组组长徐判锡 。
2015年，与刘海镇、孙浩俊共同出演1月23日开始播出的《三时三餐》渔村篇第一季。同年，与李沇熹、金载沅、徐康俊共同主演4月13日首播的MBC月火剧《华政》，饰演朝鲜王朝第十五代君主光海君[27-28] 。10月9日继续参演10月9日起播出的《三时三餐》渔村篇第二季。
2016年，出演7月1日首播的《三时三餐》高敞篇，8月出演康佑硕导演执导的电影“古山子：大东舆地图”，饰演朝鲜地理学家金正浩。
2017年，出演李海英执导的电影《毒战》，在片中饰演与警方合作的贩毒组织成员 ；12月，出演电视剧《花游记》 。
2018年，出演李海英导演执导的电影《加油,李先生》。
2019年2月出演TVN综艺《西班牙寄宿》，同年3月播出，共11集。
2019年，出演灾难电影《地陷 》。同年，客串第77届威尼斯国际电影节非竞赛单元的邀请作品电影《乐园之夜 》。
2020年，出演《三时三餐》渔村篇5 。
2021年，与金秀贤合作出演由英国BBC《CRIMINALJUSTICE》改编的电视剧《某一天》 。
2014年4月22日下午，韩国艺人车胜元为“岁月号”沉船事故的遇难者家属捐赠了1亿韩元，这笔钱用于遇难者家属在事故发生地的饮食起居和购买救护用品。
他涉猎的电影类型颇广：喜剧、恐怖、古装、剧情、诉察等等，他常给人自然轻松、张弛有度的银幕印象。不过其形象中最讨喜、深入人心的还是要数喜剧片。从《新罗月夜》、《摁着打火机》到《光复节特使》、《鬼马金老师》，车胜元展现了他游刃有余的喜剧表演，无论是黑帮头目、学校教师还是农村大龄青年，他总是有办法将自己的特质很好地融进角色身上。正是由于这种乐在其中、收放自如的表演，令他在获得观众认可的同时也深得食品广告商们的青睐（MSN中文网评） 。
以模特出道的车胜元外形身材俱佳（新浪网评） 。他有能力，为人幽默，是一个具有多重魅力的男人（孔孝真评） 。车胜元对和他演对手戏的演员总是非常照顾，甚至完全记得对手戏演员的台词（金宣儿评） 。
