2012年5月，出演由成龙指导并主演的动作冒险类电影《十二生肖》，饰演Bonnie 。12月《十二生肖》上映获全球17.7亿票房 。12月20日，《十二生肖》在中国上映。 2013年4月，凭借在《十二生肖》中的演绎，获得华鼎奖最佳新人奖 ，入围第32届香港电影金像奖 “最佳新演员”奖 以及第32届大众电影百花奖最佳新人奖 。12月登上《时尚芭莎》杂志拍摄封面 。2014年2月，张蓝心现身2014秋冬纽约时装周 。8月参与录制浙江卫视《奔跑吧兄弟》，与baby互撕名牌和王祖蓝互背。2015年1月，第二次参与录制《奔跑吧兄弟》之“女神踢馆”与鹿晗搭档。3月参与录制浙江卫视《二十四小时》与徐峥搭档，10月参与录制东方卫视《女神新装》 。12月与郭富城、赵丽颖、任达华、张翰等主演的谍战动作电影《新永不消逝的电波》开机 。 2016年7月，出演由RennyHarlin指导成龙、范冰冰主演的动作喜剧电影《绝地逃亡》全国上映，这也是她与成龙的二度合作，该电影最终获得票房8.88亿。8月由张猛执导，与王千源、黄景瑜等联袂主演的黑色幽默电影《枪炮腰花》开机。10月与杨幂、孙杨、黄子韬等加盟的湖南卫视《真正男子汉》第二季空军篇开播 。12月由丁晟执导，与成龙、黄子韬、王凯、王大陆等联袂主演的战争喜剧电影《铁道飞虎》全国上映 。