在2001年，裴秀彬通过参演一部由金允熙与金英浩共同主演的伦理题材电影《交换温柔》正式开启了其演艺生涯，并以此作品作为出道之作。此后，他将事业重心转向中国，展开了在中国的演艺活动。在此期间，得益于著名导演王家卫的赏识与推荐，他获得了进入北京电影学院进行系统学习和深造的机会。到了2002年，裴秀彬与中国演员段奕宏、李光洁以及日本演员矢野浩二合作，共同出演了中国电视剧《记忆的证明》，在剧中他诠释了青年时期的萧汉生一角。2004年，他加入了由崔秀宗、蔡时罗、宋一国、秀爱以及李沇熹等众多演员主演的大型历史剧《海神》，进一步积累了表演经验。次年，即2005年，裴秀彬与朴施厚、尹多勋、李素妍联袂主演了一部爱情剧集《我们结婚吧》，成功塑造了名为郑载俊的角色。 2006年，裴秀彬参演了由宋一国、韩惠珍、金承洙、全光烈、吴妍秀和甄美里等主演的另一部历史剧《朱蒙》，在剧中扮演司勇，该剧在当时取得了巨大的成功，最高收视率一度达到了51.9%。2008年，他出演了由文根英、朴信阳、文彩元、柳承龙主演的古装电视剧《风之画员》，饰演正祖大王李算，凭借这一深入人心的角色，他在2008年SBS演技大赏中荣获了新明星奖的肯定。2009年，裴秀彬与李素妍共同主演了SBS月火剧《天使的诱惑》，饰演了内心充满仇恨的丈夫申贤宇；同年，他还参演了由韩孝珠和李胜基主演的爱情电视剧《灿烂的遗产》，出演朴俊世一角，该剧的收视表现极为出色，最高收视率达到了47.1%。 2010年，裴秀彬与韩孝珠、池珍熙、李素妍、朴河宣等合作，主演了古装剧《同伊》，饰演车天寿。凭借在此剧中的精彩表现，他与韩孝珠共同获得了香港有线电视2010最佳电视剧人气演员奖，同时还个人斩获了香港有线魅力男演员奖。2011年，他先后出演了爱情奇幻剧《49日》（与李瑶媛、赵显宰、丁一宇、南奎丽、徐智慧合作，饰演姜珉浩）以及传记电影《白瓷之人》（与堀部圭亮合作，饰演历史上真实存在的人物“李青林”）。 进入2012年，裴秀彬的演艺活动更为密集。他首先与苏幼珍合作，主演了由刘智泰执导的首部长篇电影作品《虎尾兰之梦》，饰演男主角洙英；随后，他参演了改编自韩国同名网络漫画的电影《26年》，出演作战团领袖金洙安；接着，他又在由郑范识、洪志英、金谷、金善和闵奎东联合执导的惊悚片《恐怖故事》中亮相，主演了其中的《韩版灰姑娘》单元。2013年，他参演了由全度妍、李秉宪、金高恩主演的电影《侠女：刀之记忆》，饰演风天；之后又与池城、黄静茵、李多熙共同主演了KBS水木剧《秘密》，饰演度勋，并因此角色在2013年KBS演技大赏中获得了男配角奖。 2014年，裴秀彬与朴诗妍、鲁敏宇、严贤京合作，主演了TV朝鲜电视台的电视剧《最佳结婚》。2015年，他与张申英一同主演了SBS周末特别企划剧《我心闪亮》。最后，根据公开信息，在2025年9月20日，裴秀彬参演的电视剧《恩秀的好日子》正式播出。
二零一三年二月，演员裴秀彬通过友人的介绍，结识了一位比他年轻八岁的在读研究生，两人由此开始了交往。经过数月的相处，他们的感情迅速升温，并于同年三月正式确立了恋爱关系。这段恋情发展顺利，最终在当年的九月十四日，两人携手步入了婚姻的殿堂，结为夫妻。然而，这段持续了数年的婚姻并未能一直延续下去。根据韩国媒体在二零二零年十二月的相关报道披露，裴秀彬与其妻子实际上已于二零一九年完成了离婚的法律手续，结束了彼此的婚姻关系。
2011年，演员裴秀彬受邀参与了韩国KBS电视台策划的海外志愿者活动纪实节目《希望之路大长征》的录制工作。在当年6月20日至28日这为期九天的时间里，他随节目组远赴非洲大陆，先后深入刚果与卢旺达两地，实地探访并体验了当地难民村的真实生活状况，通过亲身参与志愿服务，将当地民众面临的挑战与需求直观地呈现给广大观众。