2016年4月9日,凭借专辑《三庚》获得第16届音乐风云榜年度盛典年度最佳全能艺人奖、年度最佳男歌手奖,而歌曲《I don't give a 屑》则获得了年度最佳音乐录影带奖;同年,主演周显扬执导的奇幻动作电影《大侦探霍桑》,在片中饰演男主角霍桑; 9月14日,其与唐嫣搭档主演的魔幻爱情电影《大话西游3》上映,在片中一人分饰三角,分别饰演了至尊宝、六耳猕猴和孙悟空,该片最终以超过3.6亿元人民币的票房成绩收官;同年,主演伊力奇执导的科幻动作剧《失忆之城》,在剧中饰演性格不羁、玩世不恭的末日战士李雷,这不仅是他时隔8年后回归电视荧屏之作,也是他首次触及幕后、担任制片人的作品。
2018年1月7日,出席“MOMO直播17惊喜夜”,演唱歌曲《痞夫之勇》,完成了个人的开年首秀;1月10日,推出个人单曲《I Don’t Give A 屑》(Remix版),该歌曲以混音的形式重新演绎;与此同时,他还担任了优酷视频街舞选拔类综艺节目《这!就是街舞第一季》的明星队长;3月,韩庚主演都市爱情恐婚题材电视剧《爱我,你敢吗?》在深圳开机。9月9日,主演电影《闻烟》在云南开机,该片由著名作家辛酉同名小说改编,由《入殓师》导演泷田洋二郎带领奥斯卡主创团队匠心打造。