2014年，主演胡储玺执导的爱情喜剧《这个大叔不太囧》，饰演条件优秀却没有找到合适伴侣的周美娜；7月，主演综艺古装剧《花样江湖》，饰演集嚣张、蛮霸、花痴、呆萌为一体的女首领梦爷；同年，与贾青、张晓龙合作出演都市言情剧《妻子的谎言》，饰演江一斌的妹妹江一姗。
 
2015年，担任湖南卫视歌唱真人秀节目《我是歌手》巅峰会主持人；5月，与吴倩、金泰焕合作出演浪漫偶像剧《我的奇妙男友》，饰演田净植的闺蜜张萱萱；8月，搭档赵泳鑫发行首支歌曲《超想见你》；10月，客串李佳航、李晟主演的都市爱情喜剧《新婚公寓》；同年，参演刘欣翰执导的都市爱情剧《识色幸也》。
 
2016年，参加湖南经视古代冷知识科普节目《史料不及》的录制；10月，与杨幂、佟丽娅、张蓝心共同参加湖南卫视国防教育特别节目《真正男子汉》的录制，该节目全国收视率同时段排名第一。
 
2017年，担任湖南卫视原创交友谈话类节目《为你而来》的主持人；2月，参加CCTV-14原创动画益智挑战类少儿节目《零零大冒险》的录制；随后，与马可、戚薇合作出演古装武侠剧《新龙门客栈》，在剧中饰演善良仗义的邱莫言；同年， 沈梦辰担任湖南卫视歌唱真人秀节目《歌手》狮子合唱团的音乐合伙人。