En 2003 comenzó a salir con la actriz Kim Ji-soo, sin embargo después de seis años terminaron su relación en el 2009.

En diciembre del 2016 Joo-hyuk confirmó que estaba saliendo con la actriz Lee Yoo-young,[4]​ lamentablemente la relación terminó cuando Kim murió en el 2017.

En 2008 se unió al elenco de la película My Wife Got Married donde dio vida a Noh Deok-hoon.

Ese mismo año se unió al elenco principal del programa 2 Days & 1 Night donde apareció hasta 2015.

Aunque fue trasladado al Hospital Universitario de Konkuk donde dos horas después murió debido a un golpe fatal en la cabeza.