2015年3月20日，辛鹏与刘德华、井柏然、吴君如等人合作的剧情电影《失孤》在中国内地上映，他在片中饰演一位大学生；同时，这也是他的首部电影作品。7月11日，他又与李嘉琪、李浩菲、陈瑾等人合作主演由李霄峰执导的青春剧情电影《少女哪吒》。同年，他还参演了由俞灏明、路晨主演的青春悬疑偶像剧《神探亨特詹》。

2017年4月15日，与白宇、朱一龙等合作主演的都市奇幻剧《镇魂》在上海开机。同年，他又与罗晋、聂远、黄觉等人主演院线犯罪爱情电影《追·踪》，在片中饰演工人徐峰；这也是他与导演李霄峰的二度合作。

2017年8月，辛鹏跟随导演李霄峰受邀参加夏令营公益活动中开设的“夏令营小剧场”《我是总导演》环节，与到场青少年共同分享自己的表演经历。

2017年10月，辛鹏随电影《追踪》亮相釜山电影节。

辛鹏在电影《追踪》中的演技不俗，他将片中人物十年前后的形象落差表现得较为亮眼，令人印象十分深刻；同时，他也完美诠释了“徐峰”一角，演技爆棚，尽管他与罗晋是首次合作，但是却展现了十足的默契。而画面中辛鹏的眼神透着冷酷与血性，还隐约表达着些许无奈，藏着故事，引人遐想。演技的完美诠释，不禁让人感叹辛鹏的眼睛会说话。在写真中的他，黑色西装搭配简洁领结，一改往日阳光活泼形象，退去青涩，线条硬朗、眼神坚定尽显沉稳男人形象。