2012年,参加CCTV-1音乐类节目《梦想合唱团》的录制,并成为上海合唱团的队员。2013年,担任东方卫视选秀娱乐节目《中国梦之声》全国总决赛的和音工作;同年,参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》杭州唱区的比赛,最终未能晋级杭州唱区14强。2014年,参与爱情喜剧电影《后会无期》主题曲《东极岛岛歌》的合唱;同年,出演祝君执导的都市情感剧《老爸太囧》,在剧中饰演杨文博,这是熊梓淇的首部电视剧作品,从而正式以演员的身份进入演艺圈。2015年,参加“第三届外滩绅士”封面模特大赛,在经过为期半年的选拔后,最终获得总冠军;之后,出演了土豆出品的情景趣味式真人科普节目《爱爱那点事》;同年,担任优酷土豆韩国潮流风尚类节目《土豆最韩流》的主持人;此外,其主演的微电影《云淡风轻》还获得了“苏州情暖金鸡湖剧情短片大赛”铜奖 。2016年,出演徐辅军执导的青春校园网络剧《终极游侠》,在剧中饰演蓝波一角;4月,受邀出席“上海时装周”;5月,接受时尚娱乐杂志《Easy》的专访,并拍摄了一组硬照;随后,出演赵世尧执导的古装网络剧《刺客列传》,在剧中饰演深得天枢君王信任的寒门士子仲堃仪,这是他的首部古装剧作品,与此同时他不仅与马振桓合唱了该剧的片头曲《剑心飞扬》,还独唱了该剧的片尾曲《月光决》;同年,加入台湾流行乐男子演唱组合SpeXial;8月,随SpeXial推出组合第四张音乐专辑《Boyz On Fire》,收录了包括《爱的附加档案》、《小太阳大月亮》等在内的10首歌曲,这也是他加入SpeXial后推出的组合首张音乐专辑;之后,出演林健龙执导的古装玄幻网络剧《画心师》,在剧中饰演拥有双面人格的男主角宁为玉。2017年1月5日,获得“酷狗繁星音乐盛典”年度新生代最具人气艺人奖;4月9日,获得“第17届音乐风云榜年度盛典”偶像新势力奖;随后,主演古装玄幻剧《画心师》;同年,与谭松韵、黄圣池、张峻宁合作主演青春励志剧《浪花一朵朵》,在剧中饰演永不放弃的游泳运动员唐一白;随后,他还主演了青春偶像剧《国民老公》;7月22日,参加“刺客先生北京演唱会”,演唱了《战国之边》等歌曲;8月,在青春校园偶像剧《我和两个TA》中饰演低情商高智商的数学天才男主角;10月28日,推出首张个人音乐专辑《PART ONE》,收录了《我不管》、《Super Hero》等在内的10首歌曲,整张专辑涵盖了古风、电子、舞曲等多种元素;11月,与赖雨濛、董力等合作主演了都市商战剧《爱情的开关》,在剧中担纲男主角, 饰演冷血孤傲、隐忍寡言的盛海集团继承人周衍照;12月3日,获得腾讯视频星光大赏年度新锐男艺人奖;12月17日,获得“我是头条·今日头条年度盛典”年度抖音之星奖。2018年2月,作为固定嘉宾参加浙江卫视原创连续剧悬念式户外真人秀节目《二十四小时第三季》;同年,与沈月、陈都灵、邹廷威联袂主演根据安妮宝贝同名小说改编的都市情感剧《七月与安生》,在剧中饰演俊美的天才少年苏家明;4月,与蔡文静、金翀等合作主演都市情感剧《对的时间,对的人》,在剧中饰演男主角江安澜;9月,与陈飞宇、程潇、邓恩熙等联袂主演古装武侠剧《天醒之路》,在剧中饰演燕西凡;11月,参加腾讯视频体育竞技节目《超新星全运会》;11月29日,获得亚洲音乐盛典年度飞跃艺人奖。2019年1月12日,获得第3届金骨朵网络影视盛典年度受欢迎男演员奖;4月24日,参加湖南卫视“筑梦航天”中国航天日文艺晚会,与周洁琼合唱歌曲《夜空中最亮的星》;9月23日,与赖雨濛合作主演的都市情感偶像剧《国民老公2》播出。