2013年2月出演《在一起》，同年6月21日拍摄了动作喜剧电影《不二神探》。同年5月陈妍希发行了个人的首张创作音乐专辑《Me,Myself,And I》，并获得第十一届CCTV-MTV音乐盛典港澳台地区年度最受欢迎潜力歌手。年底参演由于正导演的《神雕侠侣》，担任女主角小龙女。
 
2014年主演电视剧《秦时明月》，饰演端木蓉；12月，主演的电视剧《神雕侠侣》在湖南卫视播出。
 
2015年，8月9日在上海世博中心举行的第17届华鼎奖中国电视剧满意度颁奖盛典中，陈妍希获得中国古代电视剧最佳女演员[24]  。同年主演的电影《年少轻狂》于11月13日登陆全国各大院线，陈妍希作词并献唱插曲《哗啦啦》。11月4日 ， 2015年美国电影市场（AFM）正式开幕， 陈妍希与杰克逊·拉斯波恩领衔主演的首部国际电影《夏威夷之恋》作为第一部夏威夷和中国联合制作的电影进行首轮展映并发布制作特辑[12]  ，该电影入围第35届夏威夷国际电影节的哈利库拉尼金兰花奖，并作为电影节的开幕影片进行全球首映。
 
2016年3月12日，出刊的最新一期《优家画报》封面，分享点滴心路。主演商业新片《地狱恋人》。

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