2013年6月3日全球同步发行首张正规专辑《XOXO(Kiss&Hug)》,在人气歌谣、音乐中心等打榜节目中,共获得17个冠军,截止2013年底,专辑销量已达100万张。2013年6月-10月,朴灿烈担当音乐银行、音乐中心和电台《深深打破》的特别MC与代班DJ共7期。2013年10月28日,朴灿烈参与录制野外生存真人秀综艺《金炳万的丛林法则》。2013年11月28日,朴灿烈在正式播出的首个团综《EXO’s Showtime》,中获得了同时段收视率一位。2014年4月15日举办EXO Comeback Show,并带来第二张迷你专辑主打曲《上瘾(Overdose)》首秀。2014年5月4日,作为固定嘉宾参与的综艺节目《Roommate》正式播出,此次是灿烈第一次单独参与固定节目,节目形式新颖。2014年5月7日公开发行第二张迷你专辑《上瘾(Overdose)》正式回归,专辑发行后,音源包揽韩国音源九大网站一位 ,两周蝉联韩国唱片销量冠军。 2014年5月9日,EXO专题节目《火热的瞬间XOXO EXO》正式播出,展现了成员们的台前幕后。2014年5月23日起,朴灿烈作为EXO成员,与组员开始启动亚洲巡演。2014年8月15日,EXO新综艺《EXO 90:2014》首播 。2015年1月15日,EXO凭借第二张迷你专辑《Overdose》于第29届金唱片奖上分别获颁“唱片大赏”和“唱片部门-本赏”