2010年后，汪思辉逐渐转向影视领域。他在年代剧《理发师》中饰演学徒“赵擎”，这是其首次尝试复杂人物角色。剧中他通过细腻的肢体语言和情绪张力，诠释了角色从懦弱到坚韧的成长，获得导演潘文杰“极具可塑性”的评价。此后，他接连参演《火流星》《带刀女捕快》等多部电视剧，角色类型涵盖古装侠客、民国军官等，演技在实践中不断打磨。
2015年是汪思辉演艺事业的转折点。他在悬疑网剧《心理罪》中饰演连环杀手“孙普”，突破以往正面形象，以阴郁眼神和神经质表演塑造出令人毛骨悚然的反派角色，成为全剧亮点。该角色让他提名“年度新锐演员”，演技得到行业认可。同年，他跨界参与电影《火锅英雄》，客串劫匪团伙成员，与陈坤、白百何的对手戏中展现出强烈的戏剧张力。
近年，汪思辉持续深耕影视领域，2021年在历史剧《觉醒年代》中饰演青年“傅斯年”，通过对历史人物的精准还原，将民国知识分子的理想与锋芒演绎得淋漓尽致。2023年，他主演的都市情感剧《转角遇到你》播出，饰演职场精英“顾远”，以成熟稳重的形象收获观众喜爱。此外，他还参与话剧《茶馆》巡演，在舞台上进一步锤炼台词功底与现场把控能力。
从选秀歌手到实力派演员，汪思辉的演艺经历映射出行业新人的成长轨迹：以多元尝试突破界限，用角色积累沉淀实力。论是音乐作品中的情感表达，还是影视角色的立体塑造，他始终以专业态度面对每一次挑战，逐渐在演艺圈站稳脚跟。