王彦霖在2015年1月，参演由唐嫣、刘恺威参演的民国时期电视剧《千金女贼》，扮演的一个重情重义、爱恨分明的人，辅助男主经营家族工作，与企图占有上海的日本人斗智斗勇。7月参演由网络电视剧《无心法师》，扮演一会正义，一会邪恶、让人猜不透的文县司令官”顾大人“顾玄武。
同一年出演了爱情电视剧《遇见爱情的利先生》，扮演裴家齐该角色。十二月中期参演由陈铭章导演，王丽坤、朱亚文、叶青等参演《漂洋过海来看你》。2016年4月出演了《火锅英雄》公映，在影片《火锅英雄》中王彦霖初次参演反派人物，王彦霖变为匪徒大哥唐僧领着歹徒四个人组成为了亮点，和陈坤扮演的刘波开展最终的抗衡带动剧情的起伏。
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