2012年1月，吴倩大二学生时主演献礼共青团建团90周年的公益微电影《誓不低头》 。8月31日，该片首映 。10月6日，主演微电影《昙华林》，饰演女一号追梦女孩方晓霖。 2013年1月12日，微电影《昙华林》在昙华林历史文化街区首映 。9月25日，该片获得首届“中国武汉微电影大赛”中获得金鹤奖优秀作品奖。11月22日，该片获亚洲微电影金海棠奖，吴倩摘得最佳新秀奖 。2013年1月，吴倩参演古装悬疑侦探剧《少年神探狄仁杰》，饰演童梦熙一角 。3月28日，吴倩参演历史传奇剧《隋唐英雄4》，剧中饰演朱倩倩 。9月8日，吴倩参演由华策影视出品、赖水清导演的韩栋版电视剧《鹿鼎记》，剧中饰演女主角沐剑屏小郡主 。2014年初，吴倩参演电视剧《且行且珍惜》，扮演赵雯丽。2014年3月，参演年代谍战单元系列剧《橙色密码》，饰演何如茵 。3月28日，吴倩主演清溪首部微电影《禾雀花开》 。同年，吴倩凭借该片提名第23届伦敦创意文化节首届华语微电影大赛最佳女主角奖，该片获得第23届伦敦创意文化节华语微电影周最佳影片奖 。6月12日，参演顾漫同名小说改编的电视剧《何以笙箫默》，与唐嫣共同出演赵默笙，吴倩饰演大学时期的赵默笙 。8月29日，吴倩参演由蒋家俊执导，巍子、张檬、韩栋等主演的年代悬疑宅门剧《碧血书香梦》，在剧中饰演宣家五小姐宣敏玥 。2015年3月3日，吴倩获邀出席在上海举行的“创意英伦盛典”红毯秀 。4月21日，偶像剧《我的奇妙男友》开机，吴倩饰演女一号田净植 ，7月8日该剧杀青 。7月9日，参演古装剧《锦衣夜行》，剧中饰演小仙女唐赛儿 。10月15日，在古装玄幻喜剧《大仙衙门》中扮演女一号虞小翠 。同年，参加探索类真人秀节目《跟着贝尔去冒险》 。2016年，搭档Angelababy、井柏然合作电影《微微一笑很倾城》 。3月，搭档吴世勋主演奇幻爱情电影《我爱喵星人》 。12月，加盟古装宫斗剧《如懿传》。