2015: Sixteen và các hoạt động trước khi ra mắt

Somi đã thử giọng hai lần cho JYP Entertainment trước khi gia nhập công ty, và đã vượt qua buổi thử giọng sau khi biểu diễn "Lonely" của 2NE1 vào tháng 12 năm 2013. Trong thời gian thực tập, cô từng xuất hiện trong MV "Stop stop it" của GOT7 cùng các thực tập sinh khác[9][10].

Năm 2013, cô tham gia chương trình đặc biệt nhân ngày trẻ em của đài KBS2, Let's Go!Dream Team mùa 2 với vai trò là một trong những đại diện của nhóm biểu diễn Taekwondo[11][12]. Trước đó, cô đã xuất hiện trong, chương trình truyền hình giáo dục "Gee", Hello counselor tập 187 (cùng mẹ và bà). Cuối năm 2014, Somi xuất hiện trong bộ phim Ode To My Father được phát hành ngày 17 tháng 12 với vai diễn con gái của Mak-soon.[13]

Sau gần 2 năm thực tập, Somi tham gia vào chương trình tuyển chọn thực tế SIXTEEN do JYP Entertainment tổ chức. Hầu hết xuyên suốt chương trình thực tế, Somi đều ở trong nhóm Major (nhóm những thực tập sinh giỏi) nhưng tiếc thay cô lại bị loại ở vòng chung kết và không được chọn để ra mắt với nhóm TWICE.[14][15]

2016: Tham gia Produce 101 và ra mắt với I.O.I

Tháng 1 năm 2016, Somi đại diện cho JYP Entertainment tham gia chương trình thực tế sống còn Produce 101 để tuyển chọn thành viên cho nhóm nhạc nữ I.O.I. Trong tập cuối của chương trình, cô đứng vị trí thứ nhất chung cuộc với 858,333 lượt bình chọn và đồng thời chính là Center của I.O.I do các nhà sản xuất quốc dân bình chọn.[16]

Somi đã ra mắt cùng I.O.I vào ngày 4 tháng 5 với mini-album đầu tay "Chrysalis" và bài hát chủ đề "Dream Girls"[17]. Cô cùng nhóm đã chăm chỉ tham gia nhiều hoạt động quảng bá trên show âm nhạc và những show thực tế khác nhau.

Ngày 9 tháng 8 năm 2016, Somi tham gia vào nhóm nhỏ của I.O.I và phát hành ca khúc "Whatta Man (Good Man)"[18]. Ca khúc "Whatta Man (Good Man)" đã đem về cho I.O.I tổng cộng 5 chiếc cúp từ những show ca nhạc trên truyền hình.

Ngày 18 tháng 8, Somi cộng tác với thành viên cùng nhóm Choi Yoo-jung, Kim Chung-ha và Chaeyeon (DIA) chi đĩa đơn kĩ thuật số "Flower, Wind and You" được sản xuất bởi Boi B. Đĩa đợn được phát hành vào ngày 29.[19][20]

Somi cùng I.O.I trở lại vào đầu tháng 10 với đội hình đầy đủ 11 thành viên với album Miss Me? và ca khúc "Very very very" do chính JYP sáng tác, đồng thời cũng sẽ là dự án cuối cùng của nhóm nhạc nữ quốc dân I.O.I.

Ngày 7 tháng 10, Somi được chọn làm MC cho chương trình The Show của đài SBS cùng với Wooshin của UP10TION.[21]

2017: I.O.I tan rã, Hoạt động với tư cách nghệ sĩ solo

Vào tháng 1 năm 2017, Somi đã chính thức ký hợp đồng với JYP Entertainment đồng nghĩa với việc kết thúc quá trình thực tập và sẽ hoạt động tạm thời với tư cách là nghệ sĩ solo. Cô sẽ tham gia vào các chương trình truyền hình, tạp kĩ,... trước khi công ty có kế hoạch ra mắt nhóm nhạc nữ mới.[22][23]

Ngày 30 tháng 1, I.O.I chính thức tan rã sau concert cuối cùng "Time Slip", các thành viên trở về công ty quản lý cũ và tiếp tục hoạt động cá nhân của mình. Ngay sau đó, vào ngày 1 tháng 2, JYP mở một trang web của Somi và một cộng đồng fan hâm mộ nơi cô ấy có thể giao tiếp và tương tác với người hâm mộ.[24]

Đầu tháng 2, Somi thông báo sẽ tham gia vào dự án nhóm nhạc nữ của chương trình "Sister's Slam Dunk" phần 2, Unnies cùng với Han Chae-young, Hong Jin-young, cựu thành viên 2NE1 Minzy Gong, Hong Jin-kyung và Kim Min Sook. Hai ngày sau, cô đã hợp tác tổ chức Seoul Music Awards lần thứ 26 cùng với Kim Hee-chul và Tak Jae-hoon.[25][26]

Ngày 7 tháng 3, Eric Nam chia sẻ về việc hợp tác với Somi thông qua các kênh SNS cá nhân của anh. Đĩa đơn có tựa đề "You, Who?" do Eric Nam viết được phát hành vào ngày 9 tháng 3 lúc 18:00.[27][28]

Unnies đã phát hành 2 đĩa đơn "Right?" và  "La La La Song" vào ngày 12 tháng 5 với phần rap của "Right?" do Somi viết lời[29][30][31]. Sau đó Somi được thêm vào danh sách nghệ sĩ sáng tác của công ty nhờ phần rap trong bài hát "Right?" do chính mình viết lời[32]

Sau khi dự án Unnies kết thúc, cô tiếp tục tham gia chương trình liên quan về diễn xuất với kịch bản do chính các thành viên thực hiện "Idol Drama Operation Team". Chương trình bắt đầu quay vào ngày 9 tháng 5.[33][34][35][36] Cô đóng vai một học sinh trung học tên là Boram, cùng với Seulgi (Red Velvet), YooA (Oh My Girl), Moonbyul (MAMAMOO), Kim Sohee (CIVA), Sujeong (Lovelyz) và D.ana (SONAMOO) tham gia nhóm nhạc nữ có tên là "Girls Next Door" và phát hành một đĩa đơn như một phần của soundtrack của chương trình. Bài hát mang tên "Deep Blue Eyes" do Jinyoung (B1A4) là nhà sản xuất chính, được phát hành vào ngày 14 tháng 6.[37][38]

Tháng 11 năm 2017, Somi tham gia trong đĩa đơn có tựa đề "Nov to Feb" của Jun.K.[39]

2018 - nay: Rời JYP Entertainment, gia nhập vào The Black Label và ra mắt solo

Vào ngày 20 tháng 8 năm 2018, JYP Entertainment công bố trên trang web chính thức của họ rằng Somi đã chấm dứt hợp đồng đặc quyền với công ty.[40][41][42]

Ngày 24 tháng 9 năm 2018, The Black Label, một công ty con của YG Entertainment do Teddy Park quản lí, công bố rằng Somi chính thức kí hợp đồng độc quyền với công ty và sẽ hoạt động với công ty cho đến khi Somi rời công ty.[43][44]

Vào ngày 25 tháng 2 năm 2019, The Black Label thông báo rằng Somi sẽ ra mắt với tư cách nghệ sĩ solo với đĩa đơn do Teddy Park sản xuất.[45] Vào ngày 20 tháng 5 năm 2019, ngày ra mắt của Somi được tiết lộ sẽ được ấn định vào ngày 13 tháng 6 năm 2019.[46]

Đĩa đơn đầu tay "Birthday" của cô được phát hành vào ngày 13 tháng 6, cùng với video âm nhạc đi kèm. Somi đã xuất hiện chương trình âm nhạc đầu tiên với tư cách là một nghệ sĩ solo trên chương trình MBC! Music Core vào ngày 15 tháng 6, cô biểu diễn cả "Birthday" và "Outta My Head".

Vào ngày 28 tháng 3 năm 2020, loạt chương trình thực tế I Am Somi được phát sóng trên kênh YouTube của The Black Label bao gồm những vlog nói về cuộc sống thường ngày của cô[47]. Trong tập sáu phát hành vào ngày 2 tháng 5, Jeon tiết lộ rằng loạt chương trình sẽ bị cắt ngắn do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19. Vào ngày 14 tháng 7, Somi xác nhận rằng cô sẽ trở lại vào ngày 22 tháng 7 với bài hát mới có tựa đề "What You Waiting For"[48]. Vào ngày 20 tháng 7, cùng với việc phát hành "What You Waiting For", Somi chính thức ký hợp đồng với Interscope Records (công ty con của Universal Music Group) cho các hoạt động quảng bá bên ngoài châu Á[49].