2013年,杨洋在简远信的古装历史情感剧《新洛神》中饰演男一号曹植,被评为史上最萌曹植;6月份,主演的古装魔幻武侠剧《少年四大名捕》杀青,杨洋饰演谦谦君子无情;7月14,主演的大型江湖传奇抗战剧《终极征服》(又名《霍元甲后秀》)首播,杨洋扮演男一号白念生并首次挑战打斗、飞檐走壁等戏;11月15日,参加中国首档大型军事题材明星真人秀节目《防务精英之星兵报到》;11月30日,主演的都市纯爱剧《花开半夏》在湖南卫视周播剧场播出,该剧改编自九夜茴的同名小说,杨洋饰演富二代陆元;12月份杨洋参演电视剧《茧镇奇缘》,饰演黄莫如。
2014年4月29日杨洋与荣信达解约;八月份参演苏有朋执导的处女作电影《左耳》,饰演许弋;9月由原著南派三叔钦定,以个人名义出演《盗墓笔记》饰演张起灵一角。
2015年1月16日参演的电影《暴走神探》正式上映,他首度挑战反派角色,饰演一位心狠手辣为达到目的不择手段的腹黑军官占士吴;4月份参演电视剧《旋风少女》,担任男一号若白。6月12日参演电视剧《盗墓笔记》首播。当日由于签约经纪人贾世凯离职,杨洋与经纪人所在公司的经纪约自动解除。6月20日出席米兰时装周Hogan、Moncler、Gucci、Fendi四场大秀,也是本季男装周期间看秀场数最多的中国男星。6月21日确认出演电视剧《微微一笑很倾城》饰演男主角肖奈。