2011年，之前担任《Seventeen》专属模特的大野丝与沟端淳平搭档主演了根据少女漫画《俏妞出招》改编的爱情喜剧片《高校新人》，大野丝在片中饰演了渴望美好恋爱的可爱女生长岛晴菜，同时这也是她的首部电影作品 ；随后，大野丝还参演了个人的第一部电视剧《高中生餐厅》；同年，大野丝还与木村拓哉、绫濑遥、堺雅人等人合作出演了年代探险剧《南极大陆》；此外，大野丝还在与众多艺人共同出演的家庭情感剧《最完美的人生终点》中饰演了井原家第五女井原桃子 。2012年，大野丝与荣仓奈奈、市川実日子、木村文乃等人共同出演了现代校园剧《暗黑女教师》；与此同时，大野丝还与妻夫木聪、武井咲、斋藤工合作主演了黑色爱情片《爱与诚》 ，大野丝在片中则饰演了兼具纯洁无瑕外表和静寂黑暗压迫力的女高中生高原由纪，此外，她还演唱了此片的插曲《梦は夜ひらく》；随后，大野丝又与朴贤哲搭档主演了根据同名漫画改编的青春爱情片《沉溺爱歌》，并在片中饰演了外形帅气且拥有高人气的校园乐团吉他手桜坂水树 ；同年，大野丝还在现代剧情片《通灵者》中饰演了因车祸而意外离世的御园奈津。2013年，大野丝与众多艺人共同出演了NHK电视台的话题晨间剧《海女》 ；同年，大野丝还与西内玛利亚、山本裕典、特林德尔·玲奈合作主演了校园魔幻爱情喜剧《山田君与7人魔女》，并在剧中饰演了拥有俘虏人心能力的魔女小田切宁宁 。2014年，大野丝与山田裕贵、森永悠希、入来茉里合作主演了根据同名小说改编的恐怖悬疑片悬疑小说《live》，并在片中饰演了最终取得生死救援赛胜利的女主角室田琉实 ；同年，大野丝又与松山健一、伊势谷友介、寺岛进联袂主演了都市神话片《天之茶助》 ；此外，大野丝还参演了改编自同名漫画的侦探推理剧《金田一少年之事件簿N》。2015年，大野丝与黄灿盛搭档主演了都市纯爱片《忘雪》，并在片中饰演了清纯善良的女主角深雪 ；同年，大野丝还与青木崇高合作主演了现代悬疑片《雨中摇曳的女人》，并在片中首次饰演成年女性角色 。