Gw mau tau 2016–sekarang dari Han Hyo-joo. Jelasin dalam bahasa melayu

Pada tahun 2016, Han bersama-sama Lee Jong-suk membintangi drama fantasi thriller, W yang disiarkan menerusi saluran MBC. Diarahkan oleh Jung Dae-yoon, ia merupakan kemunculan kembali Han dalam drama televisyen selepas 6 tahun. Beliau memenangi Anugerah Kecemerlangan Tertinggi di Anugerah Bintang APAN ke–5 dan Anugerah Drama MBC untuk persembahan lakonannya di dalam drama ini. Pada tahun 2017, Han telah dipilih untuk berlakon di dalam filem thriller, Golden Slumber bersama Kang Dong-won. Beliau juga telah dipilih untuk melakonkan watak utama di dalam filem In-rang, berdasarkan anime Jepun.