2013年8月6日,TF家族官方发布TFBOYS形象宣传片《十年》,作为TF家族主唱的王俊凯与王源、易烊千玺三人组成的中国内地青春励志组合TFBOYS正式出道,王俊凯担任组合队长兼主唱、门面 。10月4日,《Heart梦·出发》首唱会于重庆渝中区日月光中心举行。10月18日,正式发行出道EP《Heart梦·出发》,11月8日,与王源共同翻唱歌曲《董小姐》,在网络上首发;12月24日,与王源参加重庆日月光中心“异世界的圣诞节”商演,现场合唱《雪人》。
2014年3月,王俊凯开始参演TF家族自制短剧《男生学院自习室》 。4月23日,新浪认证微博@TFBOYS-王俊凯粉丝数破百万;5月2日,TFBOYS的EP《魔法城堡》签售活动于北京启动,王俊凯因临近中考未能出席;5月20日,与王源、易烊千玺一起参加湖南卫视《快乐大本营》的录制,于5月31日播出。6月15日,与王源、易烊千玺一起签约代言步步高家教机,成为步步高家教机“首席体验师” 。7月3日,与王源、易烊千玺一起为动画电影《洛克王国3:圣龙的守护》演唱影片主题曲《魔法城堡》 。7月3日,与王源、易烊千玺一起演唱青春电影《我就是我》的主题曲《想唱就唱》,作为电影第二弹主题曲 。