二零零二年,演员温朱万在动作题材剧集《野人时代》的第二十五集中进行了客串演出。次年,尚在大学就读的他参与了爱情家庭剧《玫瑰战争》的拍摄,由此正式开启了其演艺生涯。同年,他还在一部青春题材的电影《热血男儿》中亮相。二零零四年,温朱万出演了青春校园主题的电影《芭蕾培训班》。进入二零零五年,他参演了动作影片《台风太阳》,并在同一年内加盟了爱情偶像剧《那夏天的台风》的演出。该年四月十七日,他出演了《Drama City 》的单篇故事单元“今天晚上别回家”。到了十月,他与演员朴孝珠合作,共同主演了武侠历史题材的电影《别巡检》,在片中饰演了巡检金强宇这一角色。 二零零六年一月,温朱万参演了一部剧情片《假如你是我2》。五月,他出演了动作犯罪电影《暴力城市》。同年八月,他又参与了另一部动作犯罪片《生死决断》的拍摄。也是在这一年,他与玉智英、朴敏智联袂主演了青春片《彼得潘的公式》,成功塑造了身处成长边缘的十九岁少年韩洙的形象,凭借这一角色,他荣获了第二十七届青龙电影节的最佳新人奖,并获得了第四十三届百想艺术大赏电影类最佳男新人的提名。二零零七年,他与韩智敏合作,主演了由孙太雄执导的恐怖惊悚电影《解剖学教室》,该片剧情围绕六名医学院学生所遭遇的一系列疑点重重的杀人事件展开。 二零零八年六月,温朱万与申敏儿搭档,主演了由郭在容执导的喜剧动作片《武林女大学生》,他在片中饰演了与小熙青梅竹马并一同练习武术的一英。同年十月二十七日,温朱万因入伍服役而暂时中断了演艺活动。二零一零年十二月三日,他正式结束兵役,随后不久便重返演艺圈。二零一一年,他与李素妍联合主演了TV周末剧《我的爱在我身边》。二零一二年二月,温朱万联手高俊熙、尹珍瑞,主演了改编自德国小说的爱情剧《一年十二个男人》,饰演了身为酒店代理、性格如摩羯座般沉稳的车镇武一角。同年五月,他在影片《金钱的味道》中扮演了一位对金钱与名誉充满欲望和贪念的财阀第三代子弟,为此他挑战自我,拍摄了尺度较大的床戏。十一月,他与李英雅合作主演了恐怖爱情电影《树木葬》。 二零一三年七月,他参演了由金容秀执导的动作古装剧《剑与花》,在剧中饰演宝藏王。同年十一月,温朱万与金宣儿、马东锡、李青儿共同出演了由同名网络漫画改编的悬疑惊悚片《两个心脏》,他在片中饰演了一位身为玩偶雕刻家的连环杀手。二零一四年五月,他与宋承宪、林智妍主演了以一九六九年越南战争时期为背景的爱情电影《人间中毒》,饰演了钟佳欣的丈夫真大卫。同年八月,他与曹宝儿搭档主演了爱情喜剧《剩余公主》,饰演擅长撰写自传的李贤明,该剧讲述了人鱼公主变身人类后,为寻找真爱而在首尔开始新生活的故事。此外,他在同年还与宋允儿、李东旭共同出演了恐怖片《不要忘记我》,并参与了周末特别剧《Drama Special-乱停车》的演出。 二零一五年五月,他与朱相昱、金宣儿、黄善熙共同主演了KBS水木剧《蒙面检察官》,在剧中饰演精英检察官姜贤雄。同年八月二十六日,他与文根英出演了SBS电视台全新的周三周四剧《村庄:阿奇阿拉的秘密》,饰演一位在国外留学多年,回到家乡后却卷入一系列事件的男主人公。二零二一年,他参演了电视剧《顶楼 第三季》。直至二零二三年十一月一日,由他参演的电视剧《白昼之月》正式播出。
2014年,演员温朱万与曹宝儿因共同出演tvN电视剧《剩余公主》而相识,在合作过程中彼此产生好感,并逐渐从同事关系发展为恋人。2015年3月26日,温朱万与曹宝儿正式对外公开恋情,双方所属的经纪公司也先后发表声明,确认二人正在认真交往中。这段感情持续了数年,直至2017年,两人因各自事业发展及个人原因选择和平分手。2025年7月4日,据韩国多家媒体报道,歌手方敏雅与演员温朱万通过官方渠道宣布将于同年11月举行婚礼。据悉,两人早在2016年就曾合作拍摄电视剧《美女孔心》,彼此建立了良好的友谊;随后在2021年又共同参演音乐剧《那些日子》,在长时间的排练与演出过程中相互了解日益加深,感情逐渐升温并最终走向婚姻。同年11月29日,Girl’s Day成员方敏雅与演员温朱万在风景优美的巴厘岛举行了温馨浪漫的婚礼,随后多张婚礼现场照片被公开,画面中两人面带幸福笑容,在漫天飘洒的花瓣中甜蜜地挽手前行,受到了众多粉丝与亲友的祝福。
温朱万以其充满活力的整体形象而备受瞩目,他不仅拥有俊朗帅气的外表,同时兼具可爱亲切的造型与线条分明的坚实肌肉,展现出多样化的个人魅力。此外,他才思敏捷,口才出众,在参与各类艺能节目时,凭借机智幽默的谈吐与快速反应能力吸引了大量观众的关注。其自然率真的性格特质,使他能够轻松拉近与听众之间的距离,营造出真诚而融洽的交流氛围,这一点也得到了KBS Cool FM《李素拉的歌谣广场》制作组的充分肯定与积极评价。温朱万正是通过这种由外至内的综合魅力,在演艺与广播领域持续收获着人气与认可。