2013年8月27日,李沁在都市情感励志剧《璀璨人生》中饰演“余非”。10月30日在现代都市女性励志复仇剧《千金归来》中饰演复仇千金“沈长清”。根据作家九夜茴小说改编于2011年拍摄的电视剧《花开半夏》,李沁在剧中饰演“如画”。2014年,携手金世佳主演古装偶像轻喜剧《极品新娘》,剧中李沁变身古装,演绎一个性格活泼开朗的女子,与金世佳共同演绎“娇妻憨夫”欢喜情侣。3月,李沁与实力男星韩栋首次合作,出演电视剧《情满雪阳花》。“2014年国剧盛典” 李沁斩获最具潜力女演员奖。2014年11月17日,李沁主演的电视剧《幸福归来》开机,李沁演绎“千金扛鼎之作”。李沁和吴卓羲携手上演 ,剧中李沁短发示人特显率真气质。2015年,李沁参演青春爱情电影《致青春2:原来你还在这里》与吴亦凡、刘亦菲合作,饰演孟雪一角。同年,参演《白鹿原》,饰演“田小娥”。