2012年出演由長城影視股份有限公司出品的古裝傳奇情感戰爭劇《隋唐英雄》，該劇中孫耀琦扮演如意公主。同年3月由浙江長城影視傳媒和湖南衛視聯合打造的古代宮廷傳奇電視劇《太平公主秘史》上映，孫耀琦飾演青年時期的上官婉兒，同時受邀做客《我是大美人》節目。3月17日孫耀琦、何炅參加快樂購六週年慶活動。4月8日孫耀琦、韓雪、黃雅莉、馬力歐等藝人助陣湖南衛視快樂購在上海推出六週年特別活動達人天團春秀場.11月主演都市職場偶像劇《艾米加油》，劇中她飾演女主角“艾米”。11月26日孫耀琦做客湖南衛視微信訪談。
2013年受邀參加湖南衛視《一生一世閤家歡》節目錄製，節目現場孫耀琦與演員遲帥攜手共同演繹了一段搞笑浪漫的“情侶秀”，兩人因各自的精彩表現成為觀眾心中的優質“偶像組合”。5月受邀參加國內首檔明星模仿秀《百變大咖秀》節目錄製，孫耀琦現場反串“林志穎”。7月孫耀琦憑藉在網路劇《我為宮狂》中飾演純真可愛、對愛情執著的穿越三百年到現代的宮女“琉璃”，孫耀琦因此而獲得超高人氣。8月孫耀琦顛覆熒屏形象在2013版《武松》中飾演“潘金蓮”，被網友成為“最萌潘金蓮”。8月17日出席電視劇《武松》在北京舉行的媒體發佈會。
2014年出演由長城影視股份有限公司出品發行的大陸古裝劇《隋唐英雄4》，劇中孫耀琦扮演“樊梨花”，並憑藉亦剛亦柔、文武雙全的霸王花形象受到觀眾的好評。 2015年出演由華夏視聽、於正工作室聯合出品的古裝武俠劇《神鵰俠侶》，劇中她飾演“陸無雙”，因一張身處冰山的劇照，照片中孫耀琦身著素雅長裙，面向陽光，被網友稱讚為“冰山美人”。在超級網劇《盜墓筆記》中被欽點飾演陳丞澄這個原創角色。11月出演電視劇《警察榮譽》 。
