Setelah bersama EXO dan berkolaborasi dengan penyanyi lain. Akhirnya pada 10 Juni 2019, diumumkan bahwa Baekhyun akan debut sebagai solois pada bulan Juli. Tepatnya 10 Juli 2019, mini album debutnya, berjudul City Lights dirilis.
Album solonya telah terjual lebih dari 500.000 kopi dan merupakan album solo pertama yang berhasil menorehkan penjualan tertinggi di Gaon Music Chart. City Lights juga berhasil merajai tangga musik mingguan dan bulanan Gaon, dan menempati posisi nomor enam di tangga musik akhir tahun (nomor satu untuk album solo), sekaligus menjadi album solo terlaris di Korea Selatan pada tahun 2010-an. Bahkan album ini juga berhasil merajai tangga musik iTunes di total 66 negara.
baekhyunbook.wordpress.com
Setelah sukses dengan debut solo, kegiatan Baekyun masih berlanjut dengan diperkenalkannya ia sebagai anggota SuperM, sebuah "supergrup K-pop" yang dibentuk SM Entertainment dengan berkolaborasi bersama Capitol Records. Grup ini akan memulai promosinya pada bulan Oktober dan ditujukan untuk menembus pasar Amerika Serikat.
Dalam boy group tersebut, Baekhyun dipilih menjadi leader yang mempimpin anggota lainnya yang termasuk Taemin SHinee, Mark, Ten, Taeyong dan Lucas NCT, serta Kai EXO. Pada 3 Januari 2021, Baekhyun menggelar konser tunggal perdananya yang bertajuk Baekhyun: Light melalui Beyond Live. Konser tersebut berhasil menarik 110.000 penonton dari 120 negara.
Dilanjutkan dengan merilis album mini berbahasa Jepang pertamanya yang diberi judul namanya sendiri, Baekhyun. "Get You Alone" dirilis terlebih dahulu sebagai singel utama pada tanggal 4 Januari. Album ini kemudian mendapatkan sertifikasi Gold dari Recording Industry Association of Japan.