Od lutego do lilstopada 2014 roku razem z innym członkiem EXO, Suho, był stałym gospodarzem muzycznego programu telewizyjnego stacji SBS Inkigayo. W lipcu 2014 roku Baekhyun zadebiutował w teatrze, grając główną rolę Dona Lockwooda w południowokoreańskiej produkcji musicalu Singin 'in the Rain produkcji SM C&C.
W kwietniu 2015 roku Baekhyun wydał swoją pierwszą solową piosenkę od czasu debiutu w zespole – „Beautiful”. Została użyta w ścieżce dźwiękowej do internetowego serialu Exo Next Door. Utwór ten był pierwszym soundtrackiem do serialu internetowego, który zajął pierwsze miejsce na najpopularniejszych cyfrowych listach przebojów w Korei. W maju 2015 ogłoszono, że Baekhyun zagra w filmie akcji Dokgo u boku aktora Yeo Jin-goo. Produkcja filmu została jednak odwołana w styczniu 2016 roku. W grudniu 2015 roku Baekhyun złożył hołd zmarłemu południowokoreańskiemu piosenkarzowi Kim Hyun-sikowi wykonując jego piosenkę „Like Rain, Like Music” podczas końcoworocznego programu SBS Gayo Daejeon. Nagranie studyjne jego wykonania zostało później wydane cyfrowo.