Saya mau tau 2015–sekarang: Aktivitas solo dari Wendy (penyanyi)

Wendy berkolaborasi dengan rapper Yuk Jidam untuk lagu "Return", yang merupakan bagian dari OST Who Are You: School 2015 KBS2. Lagu ini dirilis pada 8 Juni 2015 dan debut di nomor 31 di Gaon Digital Chart. Dia merilis lagu lain "Let You Know" untuk soundtrack drama JTBC D-Day pada 16 Oktober.

Pada Januari 2016, Wendy menjadi panelis jangka panjang di We Got Married dan berpartisipasi dalam King of Mask Singer sebagai kontestan di bawah alias "Space Beauty Maetel". Pada Maret 2016, dia berkolaborasi dengan Eric Nam dalam duet berjudul "Spring Love", sebagai bagian dari proyek SM Station SM Entertainment. Pada Juli 2016, Wendy dan rekan seband Red Velvet-nya Seulgi merilis soundtrack asli berjudul "Don't Push Me" untuk serial drama TV Uncontrollably Fond. Pada Oktober 2016, ia menjadi panelis tetap untuk acara KBS Trick & True bersama dengan rekan sebandnya Irene.

Pada bulan Desember 2016, Wendy berpartisipasi dalam dua single lainnya untuk proyek SM Station, "Have Yourself a Merry Little Christmas", menampilkan pianis Moon Jung-jae dan pemain biola Nile Lee, dan "Sound of Your Heart", sebuah kolaborasi dengan beberapa seniman SM Entertainment. Pada bulan yang sama, ia tampil dalam versi bahasa Inggris dari single bintang pop Latin Ricky Martin "Vente Pa 'Ca".

Wendy merilis lagu "I Can Only See You" dengan Seulgi pada Januari 2017 untuk OST serial TV KBS2, Hwarang. Pada bulan Februari, ia menyanyikan "My Time" versi Korea yang merupakan bagian dari soundtrack resmi Elena of Avalor dari Disney Channel dan juga muncul dalam video musiknya. Di bulan yang sama, dia menjadi pembawa acara KBS World show K-Rush. Pada 27 Oktober, dia, bersama dengan Kangta dan Seulgi, merilis remake dari lagu 2001 "인형 (Doll)" oleh Shinhwa Shin Hye-sung dan Lee Ji-hoon sebagai bagian dari musim kedua proyek SM Station. Dia merilis duet dengan Baek A-yeon pada 2 Desember, berjudul "The Little Match Girl".

Pada Juli 2018, Wendy berkolaborasi dengan Yang Da-il untuk single "One Summer" yang dirilis pada 2 Juli. Pada bulan Oktober, diumumkan bahwa Wendy akan merilis duet bahasa Inggris dengan penyanyi Amerika John Legend berjudul "Written in the Stars" sebagai bagian dari musim ketiga SM Station, Station x 0 yang akan menjadi keenam kalinya Wendy berpartisipasi dalam proyek acara tersebut. Video musik untuk duet ini dirilis pada 19 Oktober 2018 di YouTube. Pada November 2018, Wendy merilis lagu "Goodbye" untuk soundtrack drama JTBC The Beauty Inside.

Pada Maret 2020, Wendy dikonfirmasi untuk mengambil bagian sebagai pengisi suara utama untuk rilis Korea film animasi DreamWorks Trolls: World Tour. Film ini dirilis pada bulan April. Pada Mei 2020, Wendy berkolaborasi dengan Zico untuk OST The King: Eternal Monarch "My Day Is Full Of You".  Pada November 2020, selain dari OST Red Velvet "Future" untuk drama Start-Up, Wendy memiliki OST solonya "Two Words".

Pada tahun 2021, Wendy kembali secara resmi sebagai co-host di Mysterious Record Shop. Selain itu, Wendy akan memulai aktivitas solonya dengan merilis album pertamanya pada bulan April, yang sudah dikonfirmasi oleh SM Entertainment.