2015年，陈米麒参演的古装武侠剧《陆小凤与花满楼》首播，其在剧中饰演身手了得的女杀手上官飞燕，该剧播出后，陈米麒凭借该剧进入大众视线；7月21日，其参演的由黄建勋执导的古装剧《金钗谍影》播出，在剧中饰演德宝一角；8月，主演的悬疑探案剧《神探联盟第二季》首播，在剧中饰演性感热艳的女法医胡雪莉；9月，参演的公路喜剧电影《他们最幸福》开机，陈米麒在片中陈米麒饰演为放纵不羁爱自由的“落跑新娘”丽莎；12月，主演的古装言情剧《战国红颜之芈月传奇》播出，在剧中饰演传奇女子芈月；该剧上线七天点击量即破亿，位居网剧日播放量排行榜三甲。

2016年，她在青春军旅偶像剧《烈火海洋》中出演了女兵谢妍一角；同年，她还联合周觅、郭晓婷主演时尚话题爱情剧《向往的结婚》（曾用名《恋爱方法论》），在剧中饰演性格极为复杂的江晨音。

2017年3月，陈米麒出演的喜剧电影《欢乐喜剧人》上映，她在剧中饰演了一位性感的女杀手；9月，陈米麒与陈小春合作出演的香港警匪剧《反黑》首播，在剧中饰演陈凤翔的爱人宋羽；10月，出演的由徐宗政执导的青春励志剧《特勤精英》播出，陈米麒在剧中饰演高智商才女林慧。

2018年8月，其参演的古装玄幻武侠剧《武动乾坤之英雄出少年》首播，在剧中饰演长公主穆心晴。2019年1月，其参演的青春励志电视剧《藤科动物也凶猛》开机。

2020年年1月，与韩庚、王晓晨共同出演的都市现代剧《还没爱够》播出，在剧中饰演甘粹一角。9月7日，参演的由丁黑执导的都市情感剧《亲爱的自己》在湖南卫视播出，陈米麒在剧中饰演了李思雨异父异母的妹妹顾晓凌。