2010年，继续主演续集《一起又看流星雨》；与李锐、杨乐乐等共同主持湖南卫视周天大型明星户外挑战公益节目《勇往直前》。
2011年，在古装剧《太平公主秘史》 中，饰演太平公主驸马薛绍；主持湖南卫视周天黄金档明星互动真人秀《给力星期天》。
2012年，在现代爱情剧《童话二分之一》 中，饰演从玩世不恭变成专一有担当男人的京伟少爷；在现代商战题材爱情剧《无懈可击之蓝色梦想》中，饰演从吊儿郎当大学毕业生变身职场精英的徐浩庭；在叶念琛导演的微电影《勇敢爱之末日来电》中与陈乔恩合作出演情侣，饰演其恋人暖男阿伟，并参与主持录制湖南卫视明星模仿秀《百变大咖秀》，期间模仿的费翔、郭富城、张国荣、刘德华、郑少秋等多位明星的经典作品 。2012年年底拍摄军旅题材电视剧《火线英雄》中，饰演从桀骜不驯的新兵转变成优秀军官的丁子龙。
2013年，8月13日七夕节上映电影《宫锁沉香》中，饰演腹黑冷酷的九阿哥胤禟；同年在大型古装剧《吉祥天宝》中，饰演为了得到爱情地位二不择手段的腹黑二王爷朱天祥；并与吴宗宪、马可、安七炫等主持四川卫视引入的韩国王牌综艺节目-户外明星真人秀节目中国版《两天一夜》 。
2014年4月18日，获得了第一届中国电视演员形象榜优秀青年演员奖 。2014年5月15日，福建开机拍摄现代爱情剧《闪亮茗天》2014年1月19日朱梓骁成立了朱梓骁工作室。2014年10月接拍民国题材电视剧《四千金》。
