2015年,梁霆煒被梅峰導(dǎo)演選中,出演抗日戰(zhàn)爭題材電影《不成問題的問題》,在片中與范偉搭檔演繹師徒情,這也是他的首部影視作品。為了更好的理解劇中人物,梁霆煒在開拍前獨(dú)自撰寫了人物小傳。梁霆煒寫真2016年3月5日,梁霆煒與陳赫,尹正等合作主演的古裝電視劇《極品家丁》開機(jī),在劇中梁霆煒飾演陰險狡詐,聰明機(jī)警的四家丁之一胡蘭；同年9月19日,與王小虎,塔娜花日等聯(lián)袂主演的科幻題材電影《少年幽浮的魔幻之旅》開機(jī),在片中飾演重情重義的男主角吳楠；同年11月,梁霆煒主演的電影《不成問題的問題》獲得第29屆東京國際電影節(jié)最佳藝術(shù)貢獻(xiàn)獎,同時他也憑借該片成為中國內(nèi)地首個入圍電影節(jié)最佳男演員的95后藝人；同年12月,與蔣中煒隨梅峰導(dǎo)演攜合作影片《不成問題的問題》,出席央視六套新年特別節(jié)目“電影之夜”。2017年1月,梁霆煒與徐小晰,李健仁等聯(lián)袂主演由翁鴻達(dá)執(zhí)導(dǎo)的犯罪題材電影《電擊七日》,在片中飾演沉迷網(wǎng)絡(luò)的男主高飛；梁霆煒劇照2月,在陳翔,郭曉婷等人主演的古裝自制劇《尋秦記》中飾演“開心果”荊俊。后主演青蔥計劃創(chuàng)投作品電影《了不起的高二八班》,飾演善良可愛的富二代梁璨。11月,主演電視劇《姥姥的餃子館》飾演女主最小的兒子“方達(dá)”。“方達(dá)”一角本身的性格也與梁霆煒十分相似,堅韌內(nèi)斂,不張揚(yáng),也十分執(zhí)著有韌勁,凡事都會盡力做到最好。2018年,搭檔硬漢樊少皇主演軍事動作片《特種使命之怒海潛龍》飾演片中男一,蛟龍突擊隊王牌隊員“唐巍”。2020年2月,其主演的電影《東海人魚傳》上映。主演《狼群行動2》參與主演電視劇《民為天之丁寶楨》,飾演曾昭吉2021年9月24日,在播出的電影《東海人魚傳2》里飾演嚴(yán)烈。2022年,參演電影《千里不留行》播出。11月27日,主演的電影《非道緝惡》在愛奇藝上映。2023年3月24日,梁霆煒搭檔劉燁,胡軍主演的電影《望道》上映,片中飾演“俞秀松”望道劇照

梁霆煒憑借其既酷似文藝青年又捎帶“鮮奶之氣”的形象氣質(zhì)受到業(yè)內(nèi)導(dǎo)演關(guān)注。其開朗活潑的性格,及幽默風(fēng)趣的為人處世方式也令其行走于文藝,二次元,陽光型男之間,可塑性強(qiáng)?；顒诱樟忽獰樤谂臄z《不成問題的問題》時,演繹“壽生”內(nèi)心轉(zhuǎn)變及情緒細(xì)節(jié)處理方面,表現(xiàn)的相當(dāng)?shù)轿?范兒很正。不管是神情或滿是戲抓人的雙眼,他都令大眾對他的表演印象深刻。梁霆煒?biāo)较律钪胁环Α稑O品家丁》劇中飾演的角色“胡蘭”都有幽默搞笑的一面,長著一張沉著冷靜的臉,卻剛好讓人常常不由自主感受到“嚴(yán)肅喜劇”的震撼力。