2016年7月15日，出演由文章执导的爱情喜剧片《陆垚知马俐》上映，吕云骢在片中饰演儿时的男主角陆垚，并演唱了电影推广曲《思念是一种病》；10月15日，参加的儿童才艺脱口秀节目《了不起的孩子》播出；11月11日，主演由韩国导演安兵基执导拍摄的喜剧片《外公芳龄38》上映，他在片中饰演未婚妈妈唐慧茹的儿子唐家栋。

2017年2月12日，与刘恺威、王鸥共同主演的都市家庭情感剧《周末父母》在湖南卫视开播，饰演于致远、赵佳妮的儿子于震轩；7月7日，与卢正雨、郭采洁合作出演的美食喜剧片《绝世高手》上映，饰演儿时的男主角卢小鱼；7月23日，吕云骢助演儿童音乐互动舞台剧《爱丽丝梦游仙境》，演唱歌曲《宠爱》；12月8日，参演的喜剧爱情电影《假如王子睡着了》上映，在片中饰演滋味楼大家庭的小团宠波波；同年，参演的科幻悬疑片《过渡空间》开机。

2019年8月1日，与黄晓明、谭卓共同出演的灾难剧情片《烈火英雄》上映，在片中饰演消防员江立伟的儿子江淼。2020年8月10日，与宋佳、袁弘等合作主演的都市情感剧《生活像阳光一样灿烂》在东方卫视播出，饰演赵阳光与前妻的儿子赵火焰。