2012年8月，由席中中执导的爱情题材微电影《老魔术师》在七夕情人节前夕上映，白客首次接触演员工作，在影片中饰演年轻时候的“魔术师”；同年，与小爱共同担任编剧，并主演的喜剧电影《那些年狂追我的女孩》上映，白客在其中饰演主人公“小白”。 2013年，主演叫兽易小星执导的搞笑迷你剧《万万没想到》，在剧中饰演呆呆木木的屌丝王大锤；随后，参演《万万没想到》原班人马参与制作的网络迷你剧《报告老板》。 2014年春节期间，主演的贺岁搞笑剧《万万没想到：小兵过年》在湖南卫视播出；随后，与撒贝宁、王冠一同担任2014年央视网络春晚主持；1月4日，百事贺岁微电影《把乐带回家2014》首映，白客在片中饰演了大反派副店长阿豪，颠覆了以往呆萌无害的衰男形象；5月，客串爱奇艺网络剧《高科技少女喵》，饰演少年汪；同年，《万万没想到第二季》在优酷播出，白客继续出演王大锤一角；7月，客串出演韩寒执导的公路电影《后会无期》；同年11月，主演的系列网络剧《报告老板！贺岁篇》播出，作为电影中的原班人马“重操旧业”，再度饰演小蘑菇一角。 2015年2月25日，由万合天宜、优酷联合出品的首部古装推理单元喜剧《名侦探狄仁杰》播出，在该剧中白客扮演狄仁杰的助手兼好友白元芳；同年12月18日，奇幻喜剧电影《万万没想到》上映，白客在片中饰演的王大锤是自诩为妖王的小妖，后遇到唐僧师徒与他们发生了一系列冒险故事。 2016年1月1日，动画电影《小门神》上映，白客参与了该片的配音工作，为郁垒一角献声；2月，参演周星驰执导的奇幻故事片《美人鱼》；10月，客串出演轻喜剧《欢喜密探》上线；同年年底，主演的“科学武侠”剧《西涯侠》在优酷播出，白客首次尝试一本正经不苟言笑的角色秦欢。 2017年1月28日，主演的喜剧电影《大闹天竺》上映，白客片中饰演具有富二代、科技宅属性的唐森，该片票房突破破7.3亿；同年3月28日，主演由柯政铭执导的校园喜剧《鲜肉老师》上线；随后，参演的建国三部曲系列的第三部《建军大业》在8月1号上映，白客在片中饰演中国共产党早期主要领导人之一瞿秋白。 2018年3月，主演电影《合法伴侣》在英国开机，5月，献唱“五四青年节”特别歌曲《强国一代有我在》，并参演MV；同年，参演古装剧《欢乐英雄》。 2019年6月，主演都市奇幻喜剧电影《遇神》在成都开机；8月，主演的电影《甲方乙方2》开机；10月14日，《不止不休》启动新闻发布会在平遥国际电影展举行；12月13日，主演的现实主义话题电影《被光抓走的人》上映。