Saya mau tau 2012–2013: Meningkatnya popularitas dari Oh Yeon-seo

Meskipun ia memiliki peran utama dalam film A Blood Pledge tahun 2009, baru setelah ia berperan dalam drama keluarga My Husband Got a Family (2012) ia mendapatkan pengakuan. Dia kemudian bergabung dengan program variety populer We Got Married bersama Lee Joon MBLAQ. Menjelang akhir tahun 2012, Oh Yeon-seo berperan dalam drama harian Here Comes Mr. Oh di mana dia mendapatkan peran utama pertamanya.

Pada 2013, Oh berperan sebagai ahli bedah toraks dalam drama medis Medical Top Team. Ia ditunjuk sebagai duta untuk Festival Film Hewan tahunan pertama di Suncheon bersama dengan Kim Min-jun dan Kal So-won untuk membantu meningkatkan kesadaran akan hak-hak dan kesejahteraan hewan pada bulan Agustus. Oh Yeon-seo juga ditunjuk sebagai Duta Palang Merah bersama dengan akto Ryu Soo-young.