2012年,上白出演冯新民执导,李悦溪、王争主演的革命爱情片《丁香》,片中饰演解放军战士小冯;8月,出演白海滨执导,孙亮、王泽霖主演的剧情片《生路》。2013年,上白与张一山、林鹏共同主演惊悚片《树杀》,在片中饰演外表正气凛然的白绍胤;8月,出演杨文军执导,陈数、孙淳、翟天临主演的都市情感剧《剧场》,剧中饰演善良正直的张胜利;11月,主演李翰涛、曹荣执导的古装神话剧《布袋和尚新传》,剧中饰演单纯善良的赵天鹏。2014年,上白出演高伟宁执导,李彤、郑晓东主演的故事片《苗山花》,在片中饰演个性耿直善良的杨诚。。2015年,上白出演宋业明执导,董勇、杨童舒、唐国强主演的历史剧《彭德怀元帅》,剧中饰演开国领袖毛泽东的长子毛岸英;4月,领衔主演冯新民执导的剧情片《顾景舟》,片中饰演紫砂泰斗顾景舟一角;8月,搭档景珂、樊昊仑共同主演悬疑推理片《你在哪》,片中饰演匪气警察海阳。2016年,上白领衔主演大飞执导的文艺片《残香无痕》;5月,与颜丹晨搭档主演悬疑推理片《夜·花火》,片中饰演花花公子张志;9月与高明、孙启恒联合主演改编自小说《针锋对决》的时装商战剧《决对争锋》,在剧中饰演处事圆滑、成熟稳重的商界精英顾青裴。2017年,上白与吴昕、郑凯一起参加腾讯独播的国内首档足球类真人秀节目《遇见足球城》。2019年12月4日,与张晓晨、刘泳希联合主演由冯小刚导演监制的武侠片《无名狂》,饰演张未然。并且在第二届海南岛国际电影节中展映。2020年1月10日,与方楚彤、刘钊宏合作主演的古装玄幻片《挑灯斩蛇录》在腾讯视频上线,其在片中饰演行侠仗义的剑客崔执玉;12月18日,他与彭于晏、王彦霖、辛芷蕾等人合作出演的动作剧情片《紧急救援》上映,其在片中饰演副机长陆启立;9月,与李溪芮、何与合作主演都市爱情剧《我的邻居长不大》,其在剧中饰演海归律师谢克南。2021年7月16日,由上白友情出演的都市情感剧《我的邻居长不大》发布主题曲《长不大的你》及MV。