2012年，上白出演冯新民执导，李悦溪、王争主演的革命爱情片《丁香》，片中饰演解放军战士小冯；8月，出演白海滨执导，孙亮、王泽霖主演的剧情片《生路》。

2013年，上白与张一山、林鹏共同主演惊悚片《树杀》，在片中饰演外表正气凛然的白绍胤；8月，出演杨文军执导，陈数、孙淳、翟天临主演的都市情感剧《剧场》，剧中饰演善良正直的张胜利；11月，主演李翰涛、曹荣执导的古装神话剧《布袋和尚新传》，剧中饰演单纯善良的赵天鹏。

2014年，上白出演高伟宁执导，李彤、郑晓东主演的故事片《苗山花》，在片中饰演个性耿直善良的杨诚。。

2015年，上白出演宋业明执导，董勇、杨童舒、唐国强主演的历史剧《彭德怀元帅》，剧中饰演开国领袖毛泽东的长子毛岸英；4月，领衔主演冯新民执导的剧情片《顾景舟》，片中饰演紫砂泰斗顾景舟一角；8月，搭档景珂、樊昊仑共同主演悬疑推理片《你在哪》，片中饰演匪气警察海阳。

2016年，上白领衔主演大飞执导的文艺片《残香无痕》；5月，与颜丹晨搭档主演悬疑推理片《夜·花火》，片中饰演花花公子张志；9月与高明、孙启恒联合主演改编自小说《针锋对决》的时装商战剧《决对争锋》，在剧中饰演处事圆滑、成熟稳重的商界精英顾青裴。

2017年，上白与吴昕、郑凯一起参加腾讯独播的国内首档足球类真人秀节目《遇见足球城》。

2019年12月4日，与张晓晨、刘泳希联合主演由冯小刚导演监制的武侠片《无名狂》，饰演张未然。并且在第二届海南岛国际电影节中展映。

2020年1月10日，与方楚彤、刘钊宏合作主演的古装玄幻片《挑灯斩蛇录》在腾讯视频上线，其在片中饰演行侠仗义的剑客崔执玉；12月18日，他与彭于晏、王彦霖、辛芷蕾等人合作出演的动作剧情片《紧急救援》上映，其在片中饰演副机长陆启立；9月，与李溪芮、何与合作主演都市爱情剧《我的邻居长不大》，其在剧中饰演海归律师谢克南。

2021年7月16日，由上白友情出演的都市情感剧《我的邻居长不大》发布主题曲《长不大的你》及MV。