邓伦的早期作品包括民国情感剧《新京华烟云》和都市情感轻喜剧《爱情上上签》。2015年，他在都市青春偶像剧《十五年等待候鸟》中饰演柳千仁，同年还出演了年代剧《白鹿原》。2016年，他在都市情感励志剧《因为遇见你》中饰演男主角李云恺，受到了更多关注；同年，他在都市励志情感剧《欢乐颂2》中饰演谢童，也在《楚乔传》中扮演大梁太子萧策，还获得了“腾讯视频星光大赏”年度青春大势艺人奖。2017年，邓伦主演了多部作品，包括民国情感剧《海棠经雨胭脂透》、古装神话剧《香蜜沉沉烬如霜》和都市奇幻剧《一千零一夜》。同年，他还作为固定嘉宾参加了芒果TV的亲子户外真人秀节目《爸爸去哪儿第五季》的录制。2018年，他获得了国剧盛典年度新晋男演员奖，并作为常驻嘉宾参加了湖南卫视的情境类益智互动推理秀《我是大侦探》。