2016年7月16日,与周迅、周笔畅等一起参加onenight给小孩关爱残障儿童公益演唱会。2015年2月,主演古装网络剧《仙剑客栈》,饰演男一号李逍遥;4月,录制湖南卫视《好好学吧》担任守擂队长;6月1日参与《快乐大本营》18周年录制;6月27日参与录制《我们都爱笑》;7月4日录制《优酷全明星》;7月7日,主演周播剧《旋风少女》首播,饰演胡亦枫;8月19日,再次参加《快乐大本营》节目录制;8月25日,吴磊代言仙剑20周年《仙剑客栈》同名手游,该游戏9月1日正式开启不删档内测;8月30日,录制爱奇艺节目《大牌对王牌》,9月19日,与胡歌合作出演的古装剧《琅琊榜》播出,在剧中饰演心智不全、但武功高强、容貌俊美的少年飞流;9月20日,主演的中国和好莱坞合拍的3D电影《奇迹:追逐彩虹》正式开机;12月,参与录制浙江卫视综艺《二十四小时》;12月28日,主演古装奇幻剧《奇星记之鲜衣怒马少年时》。