2012年,主演电视剧《大男当婚》。12月,徐峥自编自导自演的喜剧电影《人再囧途之泰囧》上映22天累计票房突破10亿人民币,最终票房为12.6亿人民币,观影人次超过3900万人次,超越了由《阿凡达》创下的2764.54万中国影史最高观影人数纪录,成为中国电影史上首部票房过10亿的华语电影;中国电影史上新的华语片票房冠军,夺得第15届华表奖优秀青年导演奖。因片名与《人在囧途》相似,引起了被《人在囧途》出品方索赔1亿元人民币的官司。
2013年3月13日,泰国总理英拉在总理府接见了徐峥和《人再囧途之泰囧》摄制组工作人员,徐峥成为中国导演获得泰国总理接见的第一人;8月,参演电影《摩登年代》,再次挑战小人物情感喜剧,出演迷失自我、最终因爱回归的“骗子魔术师”欧大卫,领衔主演之外,徐峥首次出任监制;同年10月11日,国务院总理李克强在泰国国会发表演讲,提及《泰囧》,徐峥在微博上表示感谢总理的关心,希望能再接再厉。12月,徐峥与余男、黄渤和多布杰领衔主演的宁浩最新作品《无人区》3日公映,为了配合无良律师的“清瘦俊朗”的感觉,徐峥不但留了飘逸的长发,还特地减肥。