でんぱ組.inc
事前に知らされていなかったメンバーは号泣し、古川は「今年中に絶対武道館に行きたいって思ってたから本当にうれしい」、「夢って本当に叶うんですね」 と述べた。5月6日、日本武道館公演を開催し、約1万人を動員した。
3月12日、9thシングル『サクラあっぱれーしょん』が発売され、オリコンチャート3位を獲得した。5月14日に10thシングル(オリコン9位)を、7月30日に11thシングル(オリコン10位)を発売。7月23日から9月2日まで、全国ライブハウスツアーを開催 した。9月20日には、妄想キャリブレーションとのコラボレーションユニット「宇宙は11次元で出来ている」としてシングル『Stand〜ここにいるよ〜』を発売。
10月19日から地上波テレビでは初の冠番組となる『でんぱジャック-World Wide Akihabara-』がフジテレビ系列にて放送開始。10月25日、タイ・バンコクで開催された「Anime Idol Asia」で、夢みるアドレセンス、仮面ライダーGIRLSと3組合同ライブを公演。11月12日に「でんぱ組.inc×gdgd妖精s」名義のシングル『愛があるから!!』を発売。同月26日には12thシングル『でんぱーりーナイト」(オリコン6位)を発売した。
でんぱコネクション(2012年7月28日 - 9月29日、tvk)
でんぱの神神(2013年4月13日 - 2018年9月29日、BS朝日)
コス-1ぐらんぷり(2013年6月13日 - 12月26日、第2・4木曜、ひかりTVチャンネル1)- 夢眠、藤咲。
でんぱジャック-World Wide Akihabara-(2014年10月19日 - 2015年3月22日、フジテレビ)
でんぱコネクション フレンチ〜でんぱオシャレ探偵局〜(2015年4月3日 - 6月26日深夜、tvk)
※最高位はオリコンチャート週間ランキングによるもの。
2012年2月26日、「第1回 アイドル横丁杯!!」に出場し優勝。5月23日に4thシングル、7月18日に5thシングルを発売。6月15日からは、テレ朝動画でバラエティ番組『でんぱの神神』が配信開始する。9月16日には、6人体制となって初のワンマンライブを開催し、このライブで古川は、「メンバーで話し合って目標を立てました。この6人で武道館でライブがしたいです!」と宣言 した。
2013年の1月5日から20日まで、初のワンマンライブツアーを開催。1月16日に、メンバーの実体験を元にしたドキュメンタリーソング「W.W.D」を含む6thシングルが発売され、オリコンチャート10位を記録し初のトップ10入り、続く5月29日の7thシングルでは同6位と更に順位を上げた。8月31日に大阪城野外音楽堂、9月16日に日比谷野外音楽堂でワンマンライブを開催。10月2日に8thシングルを発売(オリコン8位)、12月11日には2枚目のアルバム『WORLD WIDE DEMPA』を発売しオリコンアルバムチャート5位を記録した。
2014年1月4日からは2度目の全国ツアーを開始。このツアー2日目の公演中、スクリーンに「武道館公演決定!」と映しだされ、日本武道館公演が開催されることがサプライズ発表された。