2015年1月27日，江一燕变身独立唱作人发行单曲《我不》，并分享创作笔记[43] ；2月6日，与郑恺合作主演的爱情性感喜剧片《有种你爱我》上映，她在片中饰演洒脱豪爽的左小欣[44-45] ；8月19日，在爱情电影《恋爱中的城市》第四个单元北海道篇中饰演文艺小姐小江[46] ；随后，发行原创单曲《Honey Moon》；11月13日，客串都市爱情电影《陪安东尼度过漫长岁月》[47] ；11月27日，在犯罪悬疑片《消失的凶手》中饰演神秘莫测却又温婉多情越狱女囚傅源[48] ；同年，她还主演抗战剧《古城小女人》[49] 。
《毒。诫》饰演可柔(8张)
2016年5月，被选为第19届上海国际电影节亚洲新人奖评委
[50] ；6月，江一燕参与了
明星女神生活体验真人秀《我们来了》，并在节目中与其她几位嘉宾共同诠释了东方女性之美
[51] ；12月2日，与林更新、何润东联袂主演的3D武侠电影《三少爷的剑》上映，江一燕继续挑战侠女饰演慕容世家大小姐慕容秋荻
[52] ；18日，获得网易有态度人物盛典年度好有态度突破女王奖
[12] 。
2017年3月参演犯罪题材电影《暴雪将至》[53] 。5月12日，与刘青云、古天乐领衔主演的传奇黑帮电影《毒。诫》上映，饰演传奇大佬的女友可柔[13] ；随后，为“一带一路”国际合作高峰论坛演唱宣传曲《Let’s go Belt and Road》，首次尝试说唱
