Film został dobrze przyjęty przez krytyków, a Woo-shik zdobył uznanie za ukazanie wewnętrznego konfliktu głównego bohatera. Za swoją rolę otrzymał kilka nagród, w tym tytuł Aktora Roku na Międzynarodowym Festiwalu Filmowym w Pusan. Później w tym samym roku wystąpił również w komedii akcji Big Match, gdzie zagrał geniusza komputerowego o pseudonimie Guru.
Choi Woo-shik zagrał tytułowego bohatera w romantycznej komedii Hogu's Love, która zaczęła być emitowana 9 lutego 2015 roku. Jeszcze w tym samym roku zagrała w hongkońsko-singapurskim filmie In the Room, przeznaczonym dla widzów powyżej 18. roku życia. Film przedstawiał antologię postaci, których historie rozgrywały się w jednym pokoju w domu publicznym w Singapurze.
Od 2016: Rosnąca sława i międzynarodowy przełom Po raz pierwszy zyskał międzynarodowe uznanie dzięki przebojowemu thrillerowi Zombie express, w którym wcielił się w rolę licealnego gracza baseballu, Yong-guka. Film miał premierę 13 maja 2016 roku na Festiwalu Filmowym w Cannes i odniósł zarówno krytyczny, jak i komercyjny sukces, zarabiając ponad 93,1 miliona dolarów na całym świecie. Następnie zagrał krótką, ale zapadającą w pamięć rolę kierowcy ciężarówki w filmie Okja. Była to jego pierwsza współpraca z reżyserem Bong Joon-ho i obejmowała międzynarodową obsadę, w tym Tilda Swinton i Paul Dano.