Park Sung-jin iniciou seus trabalhos na cena audiovisual sul-coreana na década de 2010, focando inicialmente em curtas-metragens e pequenas participações no cinema independente. O ator trabalhou em produções de circuito menor para refinar sua técnica antes de chamar a atenção de grandes diretores comerciais. Sua estreia em longas de grande distribuição comercial pavimentou seu espaço no setor audiovisual.
Ele ganhou reconhecimento ao integrar o elenco do filme de comédia e ação Hitman: Agente Jun, em 2020, interpretando um agente da NIS. Logo em seguida, ele apostou no drama familiar aclamado pela crítica Three Sisters, lançado em 2021, que faturou prêmios importantes na Coreia do Sul. Em 2024, o ator foi escalado para o intrigante longa-metragem de mistério Anemone: A Fairy Tale for No Kids.
Entre 2024 e 2026, Park Sung-jin se manteve ativo no cinema independente e em papéis coadjuvantes em séries de televisão para canais fechados. Ele divide seu tempo participando de festivais locais de cinema para promover novos projetos de diretores estreantes. O ator segue mapeando testes e lendo roteiros, focado em papéis de suspense e drama policial.