2012年1月8日，蝉联”2011年度十大劲歌金曲颁奖典礼“好受欢迎男歌星[10] ；同年9月7日，推出第35张个人音乐专辑《告别我的恋人们》；同年9月21日，推出第36张个人音乐专辑《The Very Best of Leo Collection》；同年，与赵立新、韩雪、孙洪涛、林妙可合作主演古装传奇剧《盖世英雄曹操》，在剧中饰演建安七子之首孔融[32] ；同年12月8日，古巨基世界巡回演唱会在南宁开唱[33] 。
2013年，参加CCTV《梦想星搭档》的比赛，与李泉搭档好终获得总决赛冠军[11] 。
2015年，作为首发歌手参加湖南卫视《我是歌手第三季》的比赛，并担任主持人，在第六期踢馆赛中被淘汰，比赛期间演唱了《明星》、《匆匆那年》、《爱与诚》等歌曲[12] ；同年6月30日，推出第37张个人音乐专辑《我们》[13] 。
2016年，担任四川卫视、北京卫视音乐教育公益类节目《音乐大师课第二季》的音乐老师。
2016年7月26日，英皇开出天价力挽古巨基续约三年。[34]
2017年3月16日，举办《SalutetoDearLeslie》致敬张国荣音乐会，并于次日发行同名翻唱专辑[35] ；3月18日，在澳门举办个人音乐会[36] 。4月20日，出席第21届全球华语音乐榜中榜，获得“亚洲影响力好受欢迎男歌手”并凭新专辑《Salute To Dear Leslie》夺得“榜中榜好佳专辑港台”奖[
