2012年8月,由席中中执导的爱情题材微电影《老魔术师》在七夕情人节前夕上映,白客首次接触演员工作,在影片中饰演年轻时候的“魔术师”;同年,与小爱共同担任编剧,并主演的喜剧电影《那些年狂追我的女孩》上映,白客在其中饰演主人公“小白”。2013年,主演叫兽易小星执导的搞笑迷你剧《万万没想到》,在剧中饰演呆呆木木的屌丝王大锤;随后,参演《万万没想到》原班人马参与制作的网络迷你剧《报告老板》。2014年春节期间,主演的贺岁搞笑剧《万万没想到:小兵过年》在湖南卫视播出;随后,与撒贝宁、王冠一同担任2014年央视网络春晚主持;1月4日,百事贺岁微电影《把乐带回家2014》首映,白客在片中饰演了大反派副店长阿豪,颠覆了以往呆萌无害的衰男形象;5月,客串爱奇艺网络剧《高科技少女喵》,饰演少年汪;同年,《万万没想到第二季》在优酷播出,白客继续出演王大锤一角;7月,客串出演韩寒执导的公路电影《后会无期》;同年11月,主演的系列网络剧《报告老板!贺岁篇》播出,作为电影中的原班人马“重操旧业”,再度饰演小蘑菇一角。2015年2月25日,由万合天宜、优酷联合出品的首部古装推理单元喜剧《名侦探狄仁杰》播出,在该剧中白客扮演狄仁杰的助手兼好友白元芳;同年12月18日,奇幻喜剧电影《万万没想到》上映,白客在片中饰演的王大锤是自诩为妖王的小妖,后遇到唐僧师徒与他们发生了一系列冒险故事。2016年1月1日,动画电影《小门神》上映,白客参与了该片的配音工作,为郁垒一角献声;2月,参演周星驰执导的奇幻故事片《美人鱼》;10月,客串出演轻喜剧《欢喜密探》上线;同年年底,主演的“科学武侠”剧《西涯侠》在优酷播出,白客首次尝试一本正经不苟言笑的角色秦欢。2017年1月28日,主演的喜剧电影《大闹天竺》上映,白客片中饰演具有富二代、科技宅属性的唐森,该片票房突破破7.3亿;同年3月28日,主演由柯政铭执导的校园喜剧《鲜肉老师》上线;随后,参演的建国三部曲系列的第三部《建军大业》在8月1号上映,白客在片中饰演中国共产党早期主要领导人之一瞿秋白。2018年3月,主演电影《合法伴侣》在英国开机,5月,献唱“五四青年节”特别歌曲《强国一代有我在》,并参演MV;同年,参演古装剧《欢乐英雄》。2019年6月,主演都市奇幻喜剧电影《遇神》在成都开机;8月,主演的电影《甲方乙方2》开机;10月14日,《不止不休》启动新闻发布会在平遥国际电影展举行;12月13日,主演的现实主义话题电影《被光抓走的人》上映。