2012年主演陈凯歌导演影片《搜索》，同年也接拍了《LOVE》、《第一次》、《痞子英雄之全面开战》等电影。2013年在赵薇导演的电影处女作《致我们终将逝去的青春》中饰演陈孝正;同年在徐克导演的《狄仁杰之神都龙王》中饰演狄仁杰致我们终将逝去的青春》中饰演陈孝正；同年在徐克导演的《狄仁杰之神都龙王》中饰演狄仁杰。2014年10月，赵又廷主演的灾难动作片《痞子英雄：黎明升起》上映 。2015年主演陆川导演的3D冒险片《九层妖塔》。揭开一层层远古的神秘面纱,故事由一本主人公家中传下来的秘书残卷为引,纵横天下千里寻龙,历尽艰难险阻,毕竟那些龙形虎藏、揭天拔地、倒海翻江的举动,都迥异庸俗,昆仑山大冰川下的九层妖楼,中蒙边境野人沟中的关东军秘密要塞,消失在塔...