2012年，主演文艺片《哈琅署火》，在剧中饰演县城中学老师陈淑英，卢杉获得第四届英国万象国际华语电影节特别表演奖，而这也是她的首部影视剧作品 。同年，与张智尧、樊少皇合作出演古装武侠剧《楚留香新传》，并因在在剧中饰演华真真一角而崭露头角 。2013年，与罗家英，苑琼丹合作出演悬疑惊悚片《空冢》 。2014年，与胡歌、王凯、刘涛合作出演古装传奇剧《琅琊榜》，饰演靖王的妃子，虽出场不多，却给观众留下了深刻的印象。 8月，参演都市悬疑剧《与贼同屋》。2015年2月14日，与宋慧乔，郑智薰合作出演韩国爱情喜剧《浪漫满屋》 。6月，主演都市职场喜剧《女人的秘密》，在剧中饰演的江一凡与赵一闻童年时代就是好友，后来两人还是大学同学 。10月，出演惊悚悬疑片《张震讲故事之合租屋》，卢杉挑大梁一人分饰三角沈小影、沈佳琪、许莫伊 。2016年5月，受章家瑞导演邀请出演爱情文艺电影《白色婚礼》，卢杉饰演女一号秀秀 。6月17日，卢杉携新片《白色婚礼》亮相上海电影节。8月，与吴亦凡，韩庚合作主演青春爱情剧《夏有乔木雅望天堂》，卢杉在剧中饰演女一号舒雅望，是出生在一个军事后裔家庭，周旋在三个男人之间的园林设计师 。