2015年，青木琳迎来职业生涯转折点。在悬疑剧《暗夜追凶》中，她首次挑战双重性格的反派角色，白天是温婉的护士，夜晚化身为神秘杀手。为贴合角色，她专门学习格斗技巧与心理学知识，剧中眼神转换的层次感让观众印象深刻，凭此获得第94届日剧学院赏最佳女配角提名，演技得到业内认可。
此后，她持续拓宽戏路。2017年在家庭伦理剧《冬日暖阳》中饰演单亲妈妈，通过细腻的肢体语言展现底层女性的坚韧；2019年又转型古装题材，在NHK大河剧《太阁记》中饰演战国女性"阿市"，凭借古典韵味的扮相和台词功底，打破外界对其现代剧的固有认知。同年，她跨界大银幕，主演电影《海之语》，饰演渔村少女"小渔"，影片入围东京国际电影节主竞赛单元，她的银幕表现力进一步受到肯定。
2021年，青木琳开始尝试国际合作，参演好莱坞科幻片《星际迷航：未知边界》，饰演外星语言学家"莉娜"。尽管戏份有限，但其流利的英语台词和跨文化角色的诠释，为她打开海外市场。回归日本后，她在2023年悬疑剧集《记忆迷宫》中担纲主演，饰演因车祸失去记忆的犯罪侧写师，通过碎片化的表演方式构建角色心理变化，剧集播出后引发社交平台关于"记忆与身份"的热议。
除影视表演外，青木琳还活跃于配音领域，2020年为动画电影《风之谷》重制版配音女主角"娜乌西卡"，2022年参与游戏《最终幻想 XVI》的日语配音工作。她的演艺经历始终围绕"突破"与"多元"展开，从本土剧到国际制作，从现代到古装，从真人到配音，每一步选择都体现对表演边界的探索。