2003年，以大学生身份出演爱情家庭剧《玫瑰战争》。同年， 参演青春片《热血男儿》。

2004年，参演青春校园片《芭蕾培训班》。

2005年，参演动作片《台风太阳》。

2006年1月，参演剧情片《假如你是我2》。

2007年，与韩智敏合作主演了由孙太雄执导的恐怖惊悚片《解剖学教室》，该片讲述了围绕6名医学大学生所发生的疑问杀人事件。

2008年6月，温朱万与申敏儿搭档主演了郭在容执导的喜剧动作片《武林女大学生》，饰演与小熙青梅竹马一起练习武术的一英。

2010年12月3日，温朱万结束兵役并于随后回归演艺圈。

2011年，与李素妍联合主演TV周末剧《我的爱在我身边》。

2012年2月，温朱万联手高俊熙、尹珍瑞主演了根据德国小说改编的爱情剧《一年十二个男人》，饰演酒店代理摩羯男车镇武。

。11月，与李英雅合作主演恐怖爱情片《树木葬》。

2013年7月，参演了由金容秀执导的动作古装剧《剑与花》，饰演宝藏王。11月，温朱万与金宣儿、马东锡 、李青儿出演同名网络漫画改编的悬疑惊悚片《两个心脏》，饰演人偶雕刻家连环杀手。

2014年5月，与宋承宪、林智妍主演了以1969年越南战争时期为时代背景的爱情片《人间中毒》，饰演真大卫是钟佳欣的丈夫。

2015年5月，与朱相昱、金宣儿、黄善熙主演KBS水木剧《蒙面检察官》，饰演精英检察官姜贤雄  。