在2020年至2021年期间，他参与了由内藤秀一郎领衔主演的特摄电视剧《假面骑士圣刃》的演出，于剧中饰演了主角新堂伦太郎的幼年时期，此次演出标志着他个人演艺生涯中在电视剧领域的首次亮相。他在该剧中的主要出场剧集包括第一季的第七集、第十五集以及第三十二集。随后在2024年5月，他再度出演电视剧，这次参演的是NHK综合频道于晚间时段播出的漫改真人剧集《柚木家的四兄弟》，他在剧中塑造了柚木尊这一角色，其人物设定是一位头脑聪慧、为人可靠且对弟弟格外关爱呵护的次子形象。紧接着在同年的8月，他又现身于NHK综合频道制作的大河剧《致光之君》第三十回的剧情中，在剧中他诠释了日本历史上著名人物藤原道长的长男——藤原赖通的少年时期，展现了这一历史人物在成长阶段的面貌。
在2024年10月11日，他正式参演了由矶村勇斗与福山翔大等优秀演员共同主演的剧情影片《年轻的陌生人们》，并在该部作品中承担了重要角色，具体饰演了剧中人物风间壮平在童年阶段的形象，生动展现了角色早期的成长历程与性格特质。
在CZ'21时期，大野遥斗推出了名为CZ'21 オフィシャル mini photo book的官方迷你写真集，与此同时，组合CZ'21的音乐录影带也正式对外公开，其中首次披露了歌曲《Inside The Mirror》，这标志着大野遥斗在CZ'21阶段的一个重要艺术呈现。回溯其演艺历程，大野遥斗自2021年起，便与黑田志音、越山敬达、岛田帆纯、荘司亚虎、高桑真之、藤原圣、宫本琉成共同组建了小学生限定组合EBiDAN NEXT CZ'21，该组合持续活动至2022年春季正式毕业。随后进入EBiDAN CZ'22时期，时年12岁的大野遥斗在参与毕业活动与卒業LIVE后，于2022年春季自EBiDAN NEXT CZ'21毕业，并很快与浅井阳人、伊藤柚葵、岛田帆纯、荘司亚虎、藤原圣、宫本琉成携手组成新一届的小学生限定组合EBiDAN NEXT CZ'22，继续开展演艺活动，直至2023年春季再度毕业。此后，大野遥斗的个人发展进入了新的阶段，他加入EBiDAN NEXT TOKYO进行活动，并与浅井阳人、荘司亚虎、长野苍大、桥新梦、松崎朔弥以及光延ジヨ乌共同构成EBiDAN NEXT TOKYO A组，该组与B组一同纳入“BATTLE BOYS”选拔竞争企划，形成相互激励的团队格局。至2024年7月20日，大野遥斗与原EBiDAN NEXT TOKYO A组的成员浅井阳人、荘司亚虎、长野苍大、桥新梦、松崎朔弥以及光延ジヨ乌正式成立限定团体，命名为“Last Forever”。该团的首支原创歌曲《Last Forever》于2024年7月31日公开发布，并于同年8月15日及8月16日在『プチエビ 〜プチっとEBiDAN THE LIVE〜』活动中完成了首次舞台演出，成为其团体活动的重要起点。
在2023年12月21日，新潮社旗下备受关注的时尚杂志《ニコ☆プチ》正式公布了其2024年2月号刊物的相关企划。该期杂志的一个亮点是引入了全新的男性模特参与拍摄与内容呈现，这标志着杂志在内容与风格上的一次积极拓展与创新尝试。此次合作旨在为读者带来更具多样性与新鲜感的视觉体验，同时也反映了当下时尚媒体领域日益融合与多元的发展趋势。
自当年一月至七月期间，株式会社ベネッセコーポレーション持续运营其教育服务项目《進研ゼミ 小学講座》，随后自十一月二十七日起，栄光ゼミナール的相关活动也正式展开。这两项教育服务均面向小学生群体，通过系统的学习材料和辅导支持，助力学生在学业上取得稳步提升。株式会社ベネッセコーポレーション作为长期提供教育解决方案的机构，其《進研ゼミ 小学講座》积累了丰富的教学经验；而栄光ゼミナール则以其针对性的辅导模式，进一步丰富了学生的学习选择。整个时间跨度覆盖了学年的关键阶段，体现了教育机构在不同时期对学习支持的连贯安排。