年，陈威翰将事业重心转向中国大陆，开始参演多部热播大剧。2012年，陈威翰凭湖南卫视《深宫谍影》饰王公公一角，于中央新锐盛典获得“年度风云最佳男演员奖”。同年，在山东卫视，陈与韩星赵显宰、台籍任容萱等人合力演绎校园偶像剧青春风暴。2013年，在湖南卫视《女人泪》出演智能障碍者「张程」，入围且获得2014年金鹰奖最佳男配角。同年，也在湖南卫视天天有喜分饰兔儿神、日月道长，该剧同时为当年度收视总冠军。2013年，主演湖南卫视唐宫燕饰太子李重俊，演技广受好评。2014年，在深圳卫视开年大戏《土地公土地