2016年7月15日,出演由文章执导的爱情喜剧片《陆垚知马俐》上映,吕云骢在片中饰演儿时的男主角陆垚,并演唱了电影推广曲《思念是一种病》;10月15日,参加的儿童才艺脱口秀节目《了不起的孩子》播出;11月11日,主演由韩国导演安兵基执导拍摄的喜剧片《外公芳龄38》上映,他在片中饰演未婚妈妈唐慧茹的儿子唐家栋。2017年2月12日,与刘恺威、王鸥共同主演的都市家庭情感剧《周末父母》在湖南卫视开播,饰演于致远、赵佳妮的儿子于震轩;7月7日,与卢正雨、郭采洁合作出演的美食喜剧片《绝世高手》上映,饰演儿时的男主角卢小鱼;7月23日,吕云骢助演儿童音乐互动舞台剧《爱丽丝梦游仙境》,演唱歌曲《宠爱》;12月8日,参演的喜剧爱情电影《假如王子睡着了》上映,在片中饰演滋味楼大家庭的小团宠波波;同年,参演的科幻悬疑片《过渡空间》开机。2019年8月1日,与黄晓明、谭卓共同出演的灾难剧情片《烈火英雄》上映,在片中饰演消防员江立伟的儿子江淼。2020年8月10日,与宋佳、袁弘等合作主演的都市情感剧《生活像阳光一样灿烂》在东方卫视播出,饰演赵阳光与前妻的儿子赵火焰。