二零一二年五月，沈璐出演了由韩赤飞执导的歌舞题材影片《翅膀花》，她在片中成功塑造了酒吧中风情万种的性感皇后Rose一角。到了二零一四年，她与柳岩、唐国强等演员共同参演了古装武侠剧《新圆月弯刀》，并饰演了角色仙仙。二零一五年六月，她主演了一部情感励志剧《没说不爱你》，在剧中一人分饰两角，分别演绎了反派杨莉莎与王娟娟两个截然不同的形象；该剧随后于二零一六年八月一日通过内蒙古卫视实现了上星播出。同年十月，她与万国鹏联手主演了都市题材剧集《小主起来嗨》，扮演了美丽而性感的女主播妖腰。此后不久，她又主演了电影《溺爱的代价》，饰演一位身材火辣、性格鲜明的社会少女娜娜。进入十一月，她主演了都市爱情片《贱男歼灭队》，在片中出演了关欣这一角色。 二零一六年一月，沈璐在耿海青执导的喜剧穿越电影《西门大官人》中担纲主演，诠释了那位倾国倾城、风韵迷人的潘金莲。二月，她与郑中玉合作主演了奇幻爱情片《吸血鬼公约》，饰演了气场强大的吸血鬼女王凌灵。随后，她与马苏共同主演了都市情感剧《还是夫妻》，在剧中扮演了名为丝丝的角色。五月，她主演了由柏彤执导的爱情电影《麻辣俏护士》，出演了只相信金钱而不相信爱情的司米达。六月，她主演了徐俊执导的动作片《夺命街头》。八月，她在曹佳艺执导的喜剧作品《月光姐妹》中饰演了女二号菲菲。九月，她主演了皇甫福俊执导的喜剧片《不二土夫子》，以一头金色卷发造型出演了风情万种的慧慧；该片在网络播出后取得了惊人的点击量，以日均超过一千万的点击率在十天内突破亿次，成为了当时的网络票房冠军。之后，她在曾晓禹执导的魔幻爱情片《三界传说之魔界圣僧》中，饰演了美艳且冷傲的反派女主角——千年狐妖“赤狐”。十月，她主演了朱江执导的奇幻片《暮夜传说》，出演了女主角猎魔人大boss王陈冬燕。同年，她还与万梓良合作主演了爱情片《爱情对赌》，在片中饰演贝贝，并作为该片女主角携作品受邀出席了第二十五届金鸡百花电影节。 二零一七年一月，沈璐主演了陆诗雷执导的惊悚片《半夜叫你别回头2》。三月二十五日，她与李奎、王予诺、董志刚、宋潇涵等合作出演了喜剧片《江洋大盗金盆洗手》，值得一提的是，她在此片中首次尝试了影视导演的工作。二零一九年五月，她与温兆伦合作主演了电影《武林：恍魂刀》，饰演妙音一角。同年十月，她与张彬彬、郑合惠子共同主演了电视剧《我爱你，这是最好的安排》。二零二一年七月十六日，她与吕良伟、何政军合作主演的电影《天下无拐》正式上映。二零二四年十一月十一日，她与张智尧合作主演的电影《圆月弯刀鸿蒙初始》登陆院线。二零二六年一月，她与梅琼合作主演了电影《半夜叫你别回头2》，并在片中饰演了女二号安安。
在网络中被誉为“Sexy女神”的沈璐，凭借持续攀升的人气与关注度，逐渐成为摄影界备受青睐的模特，许多摄影师都十分欣赏她独特的个人风格，并争相邀请她进行合作。她拥有曲线分明、引人注目的火辣身材，也因此成为众多年轻观众与粉丝心目中极具吸引力的理想形象。在业界，沈璐曾被媒体列为“不依赖传统演艺事业，仅凭个人魅力便能在娱乐圈崭露头角的十大国产嫩模之一”，尤其以其鲜明的外形特点受到广泛讨论。在电影《三界传说之魔界圣僧》中，沈璐的表演细腻而生动，一举一动皆显得惟妙惟肖，她的眼神戏份尤其到位，兼具妩媚与含蓄，展现出妖娆却不流于俗套的气质，将所饰演角色的性格与情绪拿捏得恰到好处。此外，她玲珑有致的身材也为角色增添了不少视觉张力，使得人物形象更加丰满立体，每一处细节都演绎得淋漓尽致。沈璐的个人写真同样深受观众喜爱，进一步巩固了她在公众眼中的女神地位。