2004 카타르 세계탁구선수권대회에서 주세혁은 오상은과 류승민과 합작하여 한국 팀을 위해 동메달을 땄다.
2004 아테네 올림픽에서 복식은 오상은과 짝을 이루었다. 3 라운드 패배 후, 4 분의 1 결승전에서 2-4 로 왕을 이기지 못하고 8 강에 오르지 못했다.
2005 년 주세혁은 세계 탁구 선수권 대회 참가에 실패했다. 그는 제대를 앞두고 한국군의 전사 클럽에 더 이상 속하지 않아야 한다고 밝혔다. 그러나, 그는 그가 입대하기 전에 있던 클럽으로 돌아가고 싶지 않아, 그가 실험에 참가하는 시간을 연기했다.
주세혁은 2006 년 브레멘 세계탁구선수권대회에서 한국 팀 라인업에 입단해 결국 준우승을 차지했다.
2007 년 자그레브 세계 탁구 선수권 대회, 주세혁은 4 분의 1 결승전에서 중국 소장인 마론을 꺾고 8 강에 진출해 결국 4 분의 1 결승전에서 왕호를 이기지 못했다.
주세혁은 2008 년 세계탁구선수권대회에서 단체은메달을 획득했다.
2008 베이징 올림픽, 한국 탁구협회 내부 갈등으로 유남규와 현정화는 한국 탁구협회 회장인 돈영시와 갈등이 발생했다. 결국 주세혁은 올림픽 선발전 5 일 전에 선발전 소식을 듣고 준비가 부족했다. 그는 베이징 올림픽을 놓쳐 주세혁을 윤재영으로 대신했다.
2009 년 요코하마 세계 탁구 선수권 대회 주세혁은 4 분의 1 결승전에서 마린에게 지고 진급에 실패했다.
주세혁은 20 10 세계탁구선수권대회 단체전에서 동메달을 획득했다.
20 1 1 로테르담 세계탁구선수권대회에서 주세혁은 8 분의 1 결승전에서 장지커 경기에서 졌다.
20 12 도르트몬드 세계 탁구 선수권 대회, 그와 그의 동료들은 남자 그룹 준결승에 진출했다. 주세혁은 결승전에서 중국에 출전하지 않아 결국 남자부 3 위를 차지했다.
20 12 런던올림픽, 3 라운드 2: 4 북한 선수 김학봉에 못 이겨 전16; 남자 단체전 준우승.
20 14 도쿄 세계 탁구 선수권 대회, 주세혁이 한국 소장들을 이끌고 1/4 결승에 진출했다.
20 14 인천아시안게임에서 주세혁은 한국 팀을 위해 은메달 1 개와 동메달 1 개를 획득했다.
20 15, 10 년 6 월 주세혁이 리오 20 16 올림픽 한국 남자 단체 명단에 올랐고 세계 랭킹 17 위에 올랐다.