2012年,搭档吕一主演台湾偶像剧教父沈怡执导的都市偶像剧《真爱惹麻烦》,在剧中饰演痴情富家男高扬。2013年,凭借电视剧《两个爸爸》中温柔的“爸比”,林佑威获得了“华剧大赏”最佳男演员奖、最佳催泪奖,该剧曾入围台湾电视金钟奖——节目行销奖。2014年,推出首张个人EP专辑《再说一次Yes I Do》。同年出演都市爱情青春追梦大剧《因为爱情有奇迹》中的富家公子“妈妈宝宝”林天佑,林佑威在剧中受尽“婆媳战争”之间的夹板气,该剧开播一周就成为收视冠军,在各视频网站的播放率也增长较快,还制造了“妈宝男”等多个热门话题。同期出演励志青春时装剧《涛女郎》中外表高冷,内心却充满正能量的富二代周以翔,首次搭档李毓芬出演情侣。2015年,在科幻爱情剧《来自未来的史密特》中一人分饰二角,饰演男主角史密特。2016年,在郝心翔执导的青春偶像剧《我的极品男友》中饰演杨振伟。2018年,林佑威主演神话剧《朝歌》中姜子牙一角,在接受艺乐杂志专访时,他表示“古装剧的天马行空可以满足自己无限蓬勃的好奇心”。2019年,参演根据施定柔同名小说改编的都市暖爱治愈剧《彩虹的重力》,饰演韩清的丈夫夏丰。同年6月参演由车父执导的,为向新中国成立70周年献礼而创作的现实题材励志温情电视剧《那片花那片海》,该片真实再现了“小人物”在时代浪潮下的生活,林佑威在剧中饰演出国归来的痴情公子陈嘉豪,该剧播出期间在同时段实时收视排名中实现多日第一,播出仅7日热度增长值就达到333.11%。
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