Gw mau tau 2012–sekarang dari Moon Chae-won. Jelasin dalam bahasa melayu

Pada tahun 2012, Moon membintangi melodrama The Innocent Man bersama-sama Song Joong-ki. Beliau menerima pujian untuk persembahan lakonannya dan memenangi Anugerah Kecemerlangan Tertinggi di Anugerah Drama KBS buat tahun kedua berturut-turut. Moon seterusnya membintangi drama perubatan tahun 2013, Good Doctor. Beliau kemudiannya membintangi filem pendek, Awaiting.

Moon kembali ke layar perak pada tahun 2015 menerusi filem romantik komedi, Love Forecast. Beliau kemudiannya membintangi bersama Yoo Yeon-seok di dalam filem Mood of the Day.

Moon membintangi sebagai watak utama di dalam drama thriller MBC, Goodbye Mr. Black, drama pertamanya dalam tempoh tiga tahun. Moon meninggalkan agensi MS Team Entertainment dan menyertai Namoo Actors.