二零一二年，当时仍在攻读航空专业的杜雨宸偶然获得了一次参与古装剧《英雄》拍摄的机会；这次意外的触电经历让她对表演行业产生了浓厚的兴趣，并由此萌生了进入演艺圈发展的决心。二零一三年，杜雨宸首次亮相大银幕，在爱情喜剧电影《爱呦，阿斗》中担任女主角陈筱悠，这部作品标志着她演艺生涯的正式开启。二零一五年三月，她出演了古装武侠剧《少年四大名捕》，在剧中扮演英气十足的神侯府女捕头蝴蝶；同年七月，她又参演了古代传奇剧《金钗谍影》，饰演十二金钗之一的杨羡；到了八月，她与言承旭、江疏影共同主演了都市浪漫爱情偶像剧《最佳前男友》，在剧中饰演女主角江疏影的贴心闺蜜小奈，其多变的造型受到众多粉丝喜爱，而她所塑造的“完美”形象、出色的演技表现，以及对剧中爱情故事起到的积极推动作用，赢得了广泛的认可与好评；十二月二十八日，由她主演的青春偶像网络剧《匆匆那年：好久不见》正式播出，通过参与这部剧集的拍摄，杜雨宸首次获得了赴国外工作的经历，为了精准诠释“露露”这一角色，她以更强的信心与勇气尝试了多种不同的表演技巧与方法。二零一六年三月，杜雨宸从超过两百人的海选中脱颖而出，被网络大电影《致命轮回》剧组选定担任女主角，并在片中一人分饰两角，同时演绎了叛逆少女陈诺与温婉淑女杨曼；此外，她还为这部影片献唱了主题曲《转身来爱你》；同年，她主演了网剧《整容液》，在剧中饰演一位拥有双重身份的女孩，从外表平凡的普通女生蜕变为实力与美貌并存的最强美女；也是在这一年，杜雨宸在电影《微微一笑很倾城》中饰演了贝微微在游戏世界里的好友蝶梦。
二零一七年，杜雨宸迎来了演艺事业的重要发展。她首先在巫向华导演执导的电影《曼谷大计划》中担纲主演，成功塑造了英姿飒爽、果敢干练的女警曹九九一角，展现了其驾驭硬朗角色的潜力。同年六月，她参演的仙侠玄幻剧《香蜜沉沉烬如霜》播出，她在剧中饰演了天性善良、默默隐忍的天界小仙女“邝露”，这个角色因其纯净美好的特质而深受观众喜爱，随着剧集的热播，杜雨宸的知名度与关注度也随之显著提升。到了八月十一日，她与李汶翰、侯俊丞等人联合主演的青春萌爱治愈剧《想看你微笑》上线，杜雨宸在剧中挑战了一位患有镜头失语症却依然怀揣演员梦想、积极上进的励志女孩纪小行，其细腻的表演将角色内心的挣扎与执着刻画得颇为动人。二零一九年，杜雨宸的演艺履历再添重要一笔，她与影帝梁家辉合作的电影版《深夜食堂》正式上映，她在影片中饰演了安安一角，此次合作无疑为其表演积累了宝贵经验。同年九月二十五日，由她与梁振伦领衔主演的爱情电影《冬有乔木夏有雪》也与观众见面，这部影片巧妙地将爱情、家庭、创业等多种现实元素融合在一起，杜雨宸凭借走心的演技，将角色“蓝雪”复杂的内核与情感层次诠释得恰到好处，获得了不少好评。进入二零二零年，杜雨宸与李沁、秦昊合作主演的古装言情剧《锦绣南歌》在腾讯视频播出，她在剧中饰演了端庄温婉的王妃谢韫之，这个角色被许多观众视为她继《香蜜沉沉烬如霜》之后塑造的又一个令人倍感心疼的经典形象；同年十月，她在由徐驰执导，周雨彤、龚俊主演的都市情感剧《从结婚开始恋爱》中客串出演了鹿玥一角。二零二一年四月八日，她参演的青春励志剧《良辰美景好时光》于腾讯视频和爱奇艺双平台播出，剧中她饰演了孟蓝之；六月二十八日，由孙怡、张彬彬等主演的都市爱情剧《我和我们在一起》播出，杜雨宸在剧中饰演了大学助教赵小蕾，展现了其现代职场女性的形象；同年十一月至十二月期间，她与李明源合作主演的网络短剧《闻香识公子》及《公子何时休》先后上线播出；此外，在同一年，她还主演了电视剧《倾城亦清欢》，在剧中饰演了战洛日这一角色。二零二二年，杜雨宸与李明源继续合作，主演了由文义传媒出品的公子系列IP作品，进一步巩固了两人合作的默契；二月二十五日，她主演的网络短剧《公子独宠瓦匠妻》在优酷平台开播，她在剧中饰演了“何苏稣”一角；六月十四日，她主演的奇幻古装甜宠短剧《公子何时休2》在横店正式开机，她在剧中饰演“禹欣欢”；九月九日，杜雨宸受邀出席了在中华世纪坛举办的鸿星尔克-中国国际时装周星创秀活动，展现了其在时尚领域的风采；十一月十八日，她领衔主演的玄幻爱情动作古装电影《阴阳画皮》播出，在影片中她挑战饰演了蛇妖璃清，呈现了不同于以往的角色面貌。二零二三年二月十日，她参演的电视剧《听说你喜欢我》播出，饰演董苗苗；七月二十九日，她出演的青春热血悬疑剧《大宋少年志2》播出，其塑造的“没藏皇妃”一角形象鲜明，给观众留下了深刻印象；九月十二日，她主演的民国动作抗战电影《陈真之困兽犹斗》在爱奇艺平台上线；九月十五日，她出演的悬疑古装剧《九义人》播出，在剧中饰演了“豆花西施”；十二月二十六日，她参演的电影《深潭往事》于腾讯视频上线，她在片中饰演了“银杏”一角。二零二四年五月十四日，她主演的漫改剧《完美的她》播出，在剧中饰演女青年“白黎”；六月二十一日，她参演的红色主旋律电影《唤醒者》在全国院线正式上映。展望已公布的计划，二零二五年七月二十二日，她参演的短剧《闪婚后陆总又争又抢》将播出；十月二日，参演的电视剧《一笑随歌》将播出；十月二十四日，参演的玄幻武侠剧《水龙吟》将播出；十月三十日，出演的山河淬炼羁恋群像剧《山河枕》将播出；十一月十二日，参演的短剧《请驯服这只恶少》也将与观众见面。而至二零二六年一月二十二日，她出演的都市奇幻爱情剧《突然的喜欢》预计也将如期播出，持续拓展其多元的演艺版图。
2015年，演员杜雨宸正式加入了玲珑轮胎旗下的女子赛车队a.s.girl，由此开启了她的职业赛车手生涯。同年，她随队参与了第二届内蒙古冰雪4小时耐力赛，在极寒与复杂的冰雪赛道上积累了宝贵的实战经验。这张记录于2015年第二届内蒙古冰雪4小时耐力赛的照片（右2为杜雨宸），正是她在这项充满挑战的赛事中奋力拼搏、与团队并肩作战的生动见证。
2020年，杜雨宸积极参与了“星力量健康助学行动”微博双话题传播活动。该活动的主要目标在于广泛传播基础卫生知识，系统性地开展健康教育，并为乡村学校的卫生防护工作募集必要善款，从而为在疫情背景下返校的乡村儿童建立起坚实的第一道健康防线。同年9月，通过新海南客户端平台，杜雨宸主动发起倡议，热情邀请广大观众与粉丝共同参与，为海南自贸港的建设与发展加油助威。至2024年6月，大连艺术学院党委书记王晶正式向《唤醒者》的主演杜雨宸颁发了大连艺术学院“艺术实践导师”的荣誉称号。在授予仪式现场，杜雨宸作为获奖者位列其中（左三），随后在另一张记录场合的照片中，她同样以“艺术实践导师”的身份被授予称号（左四），此外还有一张合影再次体现了这一荣誉时刻，杜雨宸在画面中位于左四位置。