2012年3月，孙耀琦在古代宫廷传奇电视剧《太平公主秘史》饰演青年时期城府极深聪明绝顶的上官婉儿；继而受邀作客《我是大美人》节目；11月，与潘杰明、李佳航联合主演都市职场偶像剧《艾米加油》，饰演艾米；12月，因在电视剧《隋唐英雄》中饰演从刁蛮任性到端庄贤良的如意公主，给观众留下深刻印象。2013年，孙耀琦受邀参加湖南卫视《一生一世合家欢》节目录制，现场与迟帅携手共同演绎了一段搞笑浪漫的“情侣秀”，两人因各自的精彩表现被观众称赞为优质偶像组合 ；5月参加明星模仿秀节目《百变大咖秀》的录制，现场模仿反串林志颖 ；8月，凭借在古装网络剧《我为宫狂》中饰演从三百年前穿越到现代的纯真可爱、对爱情执着的女一号琉璃一角受到颇高人气；随后在历史传奇剧《武松》中饰演最萌版潘金莲 。2014年3月，孙耀琦凭借在古装剧《隋唐英雄4》中饰演亦刚亦柔、文武双全的樊梨花一角受到观众的好评；6月，在与唐嫣、杨洋合作出演季播悬疑网络剧《盗墓笔记》中饰演原创角色陈丞澄；7月，主演古装喜剧《神医大道公前传》，孙耀琦在剧中一人分饰两角，角色之一是天庭上高贵淑雅的仙女无弦公主，而另一个角色却是个泼辣搞怪、大大咧咧的市井妹子鲍大银；12月，出演古装武侠剧《神雕侠侣》，饰演陆家庄千金小姐陆无双。
2015年4月至7月，主演年代传奇剧《群英会》，孙耀琦在剧中饰演四合班的幕后掌门人连琴如，她将在戏中从少年演到老年，历经四十余年 ；11月30日，在都市情感剧《婚姻攻防战之爱要付出》，饰演活泼豪爽的肖晓；继而，主演缉毒反恐电视剧《警察荣誉》，这是孙耀琦首次出演刑侦题材的电视剧，饰演不辞辛苦、追随英雄远赴边疆的边防记者展琳琳。2016年1月，在年代剧《青谷子》中饰演知青教师方格；2月19日，与杜海涛、吴昕、隋凯合作主演爱情喜剧电影《恭喜发财之谈钱说爱》；4月7日，受邀加盟山东卫视历史文化类喜剧季播节目《你好历史君》的录制，在第二期”翻阅三国乱世“中饰演貂蝉 ；5月23日，参演的古装玄幻剧《仙剑云之凡》开播，孙耀琦饰演呆萌花痴的活泼少女蘅绾绾；6月20日，参演古装武侠剧《六扇门》，在剧中饰演聪明伶俐、知书达理的名门闺秀曹懿恩。
孙耀琦在新还珠中的亮相引来了极大的关注，乖巧可爱的她在剧中饰演温柔稳重的金锁给人留下了深刻的印象。外形甜美可爱的她也凭借出众的外形受到广告商的青睐，戏剧部分和广告代言行情一片看好，孙耀琦正用自己的特色带给我们更多的精彩。一直凭借甜美、可爱形象被观众喜欢的孙耀琦，在电视剧《武松》中饰演的潘金莲，吸引了万千宅男的眼球。而从潘金莲角色出发，孙耀琦的表现无疑是成功的，既有大家口中必不可少的“萌女”天份，又充分展现了性感、妩媚的人物气质。
