2011年李夢(mèng)參演陳忠實(shí)的同名小說而改編的電影《白鹿原》，出演“白靈”，同年，并擔(dān)任2011年西安世園會(huì)形象大使。
2012年李夢(mèng)參演由陳可辛監(jiān)制、劉偉強(qiáng)執(zhí)導(dǎo)的熱血青春型古裝武俠3D電影《血滴子》，飾演“白蘭”；并與劉燁、黃渤、張涵予三大影帝共同出演首部電視劇《火線三兄弟》，出演的仗義直言，敢愛敢恨的千金大小姐“梁雅優(yōu)”。
2013年由著名導(dǎo)演賈樟柯執(zhí)導(dǎo)的電影《天注定》上映，影片中，李夢(mèng)飾演夜總會(huì)小姐“蓮蓉”，并與賈樟柯導(dǎo)演上演了多場(chǎng)吸爆眼球的對(duì)手戲；同年，并與“影帝”廖凡共同出演年代傳奇電視劇《海上孟府》。
在2013年，李夢(mèng)在國(guó)內(nèi)首部以搖滾為題材的青春片《搖滾英雄》中，出演影后“李愛”，該角色被媒體稱作為“王菲的縮影”。
2013年，電影《老腔》中，李夢(mèng)首次挑梁，出演女一號(hào)，善良堅(jiān)貞的“小鳳”，身著紅色棉襖，挽起發(fā)髻，額前的美人髻極具民國(guó)時(shí)期女性的內(nèi)斂風(fēng)韻。
2014年在電影《上海王》中，出演傳奇女子“小月桂”，這個(gè)由多位實(shí)力女演員曾經(jīng)詮釋過的角色，對(duì)于90后的李夢(mèng)來說無疑是一種挑戰(zhàn)。
2014年，在由香港著名電影人林炳坤先生監(jiān)制，改編于路內(nèi)同名小說，以工廠愛情為題材的電影《少年巴比倫》中，再次挑大梁擔(dān)任女一號(hào)，出演70年代最美廠醫(yī)“白藍(lán)”，為觀眾展示一段歡喜、感傷、荒蕪和詩意的愛情啟蒙故事。
2014年，在李玉執(zhí)導(dǎo)，范冰冰、韓庚主演的電影《萬物生長(zhǎng)》中，出演“小滿”一角，與韓庚溫情上演了一段如夢(mèng)幻般美好的初戀故事。
2015年，在劉江執(zhí)導(dǎo)的電視劇《黎明決戰(zhàn)》中，李夢(mèng)與劉詩詩共同出演抗戰(zhàn)時(shí)期，血濃于水，驚心動(dòng)魄的“姐妹情”。6月電視劇《白鹿原》開機(jī)，繼電影版之后被陳忠實(shí)欽點(diǎn)主演女主角白靈。9月30日警匪電影《解救吾先生》全國(guó)公映，李夢(mèng)飾演憂郁叛逆的綁匪情人“晨晨”。
