2015年主演的电影《寻龙诀》票房破16亿；同年加盟真人秀《极限挑战》。2016年加盟索尼音乐，并发布首支单曲《这就是命》。2017年凭借电影《冰之下》S获第20届上海国际电影节最佳男演员奖，并入围第54届台湾电影金马奖最佳男主角奖。2018年参加文博探索类节目《国家宝藏》，担任皿天全方罍的国宝守护人；同年执导并主演的电影《一出好戏》上映。2019年主演的电影《疯狂的外星人》《被光抓走的人》相继上映。2020年主演电影《夺冠》；名列《2020福布斯中国名人榜》第52位。2022年主演的电影《外太空的莫扎特》上映。2023年8月，黄渤主演电影累计票房破200亿。7月28日，与王一博主演的电影《热烈》全国上映，在片中饰演陈烁的人生伯乐丁雷；7月20日，参演的电影《封神第一部：朝歌风云》上映；8月，参演《最美表演》十周年；8月18日，主演的电影《学爸》上映；11月25日，参演的电影《涉过愤怒的海》上映。