2013年,电视剧《陆贞传奇》在湖南卫视播出,陈晓第一次挑大梁出演男一号高湛,睿智隐忍痴情完美的太子,夺得安徽卫视国剧盛典“极具青春号召力演员”奖,以及2013亚洲偶像盛典最具潜力男演员奖。主演的电影《宫锁沉香》七夕情人节上映,陈晓饰演男一号爱新觉罗·胤祥,与周冬雨饰演一对恋人。同年,陈晓与杨颖、杜淳等主演电视剧《大汉情缘之云中歌》,饰演刘病已;客串《宫锁连城》,饰演萨满;友情客串古装职场喜剧电视剧《龙门镖局》,在第10、11集中饰演看似冷面无情、实则蠢萌可爱的东厂杀手苗星仁。主演古装剧《神雕侠侣》,出演男一号杨过。