《幻城》马天宇饰演樱空释2014年7月2日,与李易峰、郑爽、乔振宇、陈伟霆主演仙侠魔幻偶像剧《古剑奇谭》在湖南卫视钻石独播剧场播出,饰演方兰生/晋磊。9月,搭档邓家佳、陈伟霆主演电视剧《缘来幸福》。2014下半年,接连主演了《我的绯闻女友》《功夫婆媳》《毛丫丫被婚记》。10月,发布了自己的首本写真旅行日记《转机》。同年发布了《兰铃曲》及《纳西索斯》两首单曲。同年马天宇主演的都市浪漫爱情励志喜剧电影《土豪的情人节》11月15日在意大利viterbo古堡开机,并于2015年七夕节上映。
2015年6月,马天宇发布单曲《让时光在微风中倒流》,为《花样姐姐》不舍篇主题曲。