2012年,吕珍九接演电视剧《拥抱太阳的月亮》,在剧中饰演王世子李暄。电视剧创下了42.2%的收视率,成为2006年以来迷你剧最高收视,并跻身国民电视剧的行列。吕珍九也凭借此剧获得了MBC演技大赏最佳童星奖和百想艺术大赏的最佳新人男演员提名。同年11月,吕珍九接演电视剧《想你》,在剧中饰演男主角的少年时代。
2013年,吕珍九与金允石合作,参演由阔别荧屏十年的张俊焕导演的电影《华颐:吞噬怪物的孩子》,饰演男主人公华颐。电影票房达239万4418观影人次,吕珍九也凭借此片获得韩国青龙电影奖最佳新人男演员奖、韩国影评人协会奖最佳新人男演员奖等三大新人男演员奖。