2013年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》的比赛，最终获得全国总决赛亚军，从而正式出道；同年被时尚杂志《红秀GRAZIA》评为“最型男生”冠军，推出个人单曲《嘿，哥们儿》，收录于《追梦敢不敢》合辑中；同年参加“快乐男声全国巡回演唱会”；随后，推出与谢霆锋合唱的歌曲《爱最大》，并作为电影《救火英雄》的主题曲，而歌曲的Rap歌词则由欧豪创作。
2014年，在“快乐男声全国巡回演唱会”广州站、厦门站中获得“城市之星”的称号，获得“第14届音乐风云榜颁奖盛典”最受欢迎新人奖；其主演的都市励志偶像剧《唱·战记》在湖南卫视首播，这是他的首部电视剧作品，与此同时，他还为该剧演唱了同名主题曲《唱战记》及《偏差》、《其实不想走》等多首插曲；同年获得“酷狗音乐盛典”内地最佳新人奖、酷狗人气王大奖；同年其主演的青春励志电影《我就是我》上映，并参与演唱了该片的主题曲《每一颗星辰》；同年其主演的爱情喜剧电影《临时同居》上映，而他在片中则饰演了叛逆不羁的富帅二代Very，该片最终内地票房累计1.02亿元、香港地区票房累计1617万港币，并连续两周蝉联香港票房冠军。
2015年，参加湖南卫视国防教育特别节目《真正男子汉》；同年其主演的青春爱情电影《左耳》上映，该片上映3天票房便达到了2亿元，最终以4.85亿元票房收官；同年参加江苏卫视飞行类励志真人秀节目《壮志凌云》；出版首本个人图文随笔《正当我年少》；同年出席“腾讯娱乐白皮书发布盛典”，并获得“年度90后之星”的称号；此外，他还出演了郭子健执导的古装奇幻电影《悟空传》。
2016年3月，凭借首张个人EP专辑《On His Own》获得“酷音乐亚洲盛典”最佳全能艺人奖、最佳流行歌手奖；同年其演唱的歌曲《Rims》获得“Global Music Awards全球音乐奖”银奖；同年获得“亚洲金曲大赏”最受欢迎全能艺人奖；随后，出演刘伟强执导的革命历史电影《建军大业》，在片中饰演新四军首任军长、中国人民解放军创始人之一的叶挺；同年凭借电影《左耳》获得“第16届华语电影传媒盛典”最受瞩目男演员奖；同年，出演陈凯歌执导的古装奇幻悬疑电影《妖猫传》，在片中饰演羽衣翩翩且清新俊逸的白鹤少年丹龙。
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