2012年,主演《画皮之真爱无悔》,白冰饰演小唯一角;参演电视剧《宫锁珠帘》。2012年参演电视剧《隋唐演义》,白冰饰演萧美娘。白冰主演《凰图腾》在多家卫视热播,白冰在剧中饰演的缪风燕吸引了很多观众的目光。2月,白冰参演青春偶像励志剧《我要当空姐》,出演角色为网络空姐大赛的幕后操盘老板。9月出演电视剧《婚前协议》,在剧中饰演年轻的时尚设计师初征。在电影《十二生肖》中客串演出了一个文物保护小组的女学生Lily。
2013年参演电影《救火英雄》,白冰饰演电力专家一角,打破固有形象挑战了一位雷厉风行的女汉子。1月参演电视剧《无声恋曲》,出演角色沈优优。6月搭档甄子丹、王宝强、杨采妮等联袂主演的影片《一个人的武林》,白冰在片中将饰演甄子丹的师妹。10月参演电影《N见钟情》,白冰饰演青春美丽却记忆缺失的摩托车手吕雯。