2000年姜栋元开始了他的模特生涯。
2003年，姜栋元转行表演，出演电视剧《威风堂堂的她》。在之后的电视剧《1%的可能性》里，他扮演一个冷酷但耿直的财阀子孙，这样一个与他本人完全不同的角色使他发展了一批粉丝。
2004年，姜栋元首登大银幕，在电影《不要相信她》中出演男主角——一个单纯的乡村药剂师。同年出演的电影《狼的诱惑》让姜栋元开始走红。在随后播出的SBS电视剧《魔术》中，他出演了一个充满野心的男人。
2006年，姜栋元与李娜英合作电影《我们的幸福时光》，最终票房达到313万人次，成为韩国影史上最卖座的爱情电影，该记录一直保持到2012年由电影《建筑学概论》打破。姜栋元凭借此片获得第43届韩国百想艺术大赏电影类最佳男主角提名。
2008年，姜栋元选择在导演崔东勋执导的电影《田禹治》里扮演一个穿越时空的古代道士，挑战自己的动作演技。《田禹治》于2009年12月23日上映，最终取得了610万观影人次的成绩，姜栋元也成为了在30岁之前便能够为自己吸引庞大观众群的卖座演员之一。
2010年，姜栋元与宋康昊合作电影《义兄弟》，票房再次突破了500万人次，片中姜东元扮演一个北朝鲜间谍。《义兄弟》不但夺得了第31届韩国电影青龙奖的最佳电影，姜栋元也凭此获得了第30届韩国影评奖最佳男演员奖。
2010年11月18日，姜栋元进入忠南论山训练所正式入伍，在结束了为期4周的基础军事训后于12月17日赴首尔保健环境研究院报到，以公益勤务要员的身份在该单位履行2年的兵役。2012年11月12日姜栋元服役期满退役。
2014年，姜栋元与河正宇合作出演电影《群盗：民乱的时代》。同年，主演电影《扑通扑通我的人生》上映。
2015年，姜栋元与金允石合作电影《黑司祭们》杀青。同年，搭档黄政民出演电影《检察官外传》。
