女儿》演唱主题曲《像现在一样》。2011年4月，厉旭、艺声及圭贤为韩国音乐选秀节目《Super Star K3》演唱主题曲《Fly》；随后，厉旭首次主演音乐剧《狼的诱惑》，饰演郑泰成；7月，为电视剧《间谍明月》演唱主题曲《如果更爱的话》；同年，厉旭与晟敏担任担当电台DJ，主持KBS电台节目《Super Junior Kiss The Radio》；年底，随组合凭借专辑《Mr. Simple》首次获得Mnet亚洲音乐大奖最佳专辑大奖、最佳男子组合奖及人气奖。2012年，厉旭作为固定嘉宾参与韩国歌唱节目