2015年4月，参与录制《花儿与少年第二季》。同年主演的电影《新步步惊心》于8月7日上映。2016年，主演新戏《火柴小姐和美味先生》和喜剧悬疑动作片《我说的都是真的》

　　2011年，陈意涵与韩国组合Super Junior成员崔始源、李东海合作主演哦电视剧《华丽的挑战》，剧中陈意涵饰演少女宫囍。

　　7月5日，陈意涵又与胡歌、陈柏霖共同出演了偶像剧《摩登新人类》，陈意涵在剧中饰演夏红果。

　　2012年2月13日参演由华谊兄弟、红豆制作出品的电影《LOVE》，片中陈意涵饰演宜珈。同年12月29日陈意涵推出了个人的首本散文写真书《北岛相遇》。

　　2013年3月14日，陈意涵与陈柏霖合作主演了由林世勇执导的《骇战》，片中陈意涵饰演了女主角李澄湘。之后陈意涵又参演了家庭情感偶像剧《亲情保卫战》，饰演女主角瑞真真。

　　8月30日，陈意涵与言承旭、陈妍希合作主演了古装爱情电影《花漾》。

　　12月3日陈意涵参演了电影《爱情无全顺》，陈意涵在片中中饰演校花梁小琪。2015年作为主演参与电影《新步步惊心》的拍摄，定档于2015年8月7日上映。

　　2015年3月24日，参加《新步步惊心》北京发布会。同时参演的电影《咱们结婚吧》于4月02日上映。与高圆圆、姜武、李晨、郭碧婷、郑恺、刘涛、王自健联袂主演。

　　4月，参与录制《花儿与少年第二季》。2016年，主演新戏《火柴小姐和美味先生》。主演喜剧悬疑动作片《我说的都是真的》