2012年，参加CCTV-1音乐类节目《梦想合唱团》的录制，并成为上海合唱团的队员。

2013年，担任东方卫视选秀娱乐节目《中国梦之声》全国总决赛的和音工作；同年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》杭州唱区的比赛，最终未能晋级杭州唱区14强。

2014年，参与爱情喜剧电影《后会无期》主题曲《东极岛岛歌》的合唱；同年，出演祝君执导的都市情感剧《老爸太囧》，在剧中饰演杨文博，这是熊梓淇的首部电视剧作品，从而正式以演员的身份进入演艺圈。

2015年，参加“第三届外滩绅士”封面模特大赛，在经过为期半年的选拔后，最终获得总冠军；之后，出演了土豆出品的情景趣味式真人科普节目《爱爱那点事》；同年，担任优酷土豆韩国潮流风尚类节目《土豆最韩流》的主持人；此外，其主演的微电影《云淡风轻》还获得了“苏州情暖金鸡湖剧情短片大赛”铜奖 。

2016年，出演徐辅军执导的青春校园网络剧《终极游侠》，在剧中饰演蓝波一角；4月，受邀出席“上海时装周”；5月，接受时尚娱乐杂志《Easy》的专访，并拍摄了一组硬照；随后，出演赵世尧执导的古装网络剧《刺客列传》，在剧中饰演深得天枢君王信任的寒门士子仲堃仪，这是他的首部古装剧作品，与此同时他不仅与马振桓合唱了该剧的片头曲《剑心飞扬》，还独唱了该剧的片尾曲《月光决》；同年，加入台湾流行乐男子演唱组合SpeXial；8月，随SpeXial推出组合第四张音乐专辑《Boyz On Fire》，收录了包括《爱的附加档案》、《小太阳大月亮》等在内的10首歌曲，这也是他加入SpeXial后推出的组合首张音乐专辑；之后，出演林健龙执导的古装玄幻网络剧《画心师》，在剧中饰演拥有双面人格的男主角宁为玉。

2017年1月5日，获得“酷狗繁星音乐盛典”年度新生代最具人气艺人奖；4月9日，获得“第17届音乐风云榜年度盛典”偶像新势力奖；随后，主演古装玄幻剧《画心师》；同年，与谭松韵、黄圣池、张峻宁合作主演青春励志剧《浪花一朵朵》，在剧中饰演永不放弃的游泳运动员唐一白；随后，他还主演了青春偶像剧《国民老公》；7月22日，参加“刺客先生北京演唱会”，演唱了《战国之边》等歌曲；8月，在青春校园偶像剧《我和两个TA》中饰演低情商高智商的数学天才男主角；10月28日，推出首张个人音乐专辑《PART ONE》，收录了《我不管》、《Super Hero》等在内的10首歌曲，整张专辑涵盖了古风、电子、舞曲等多种元素；11月，与赖雨濛、董力等合作主演了都市商战剧《爱情的开关》，在剧中担纲男主角， 饰演冷血孤傲、隐忍寡言的盛海集团继承人周衍照；12月3日，获得腾讯视频星光大赏年度新锐男艺人奖；12月17日，获得“我是头条·今日头条年度盛典”年度抖音之星奖。

2018年2月，作为固定嘉宾参加浙江卫视原创连续剧悬念式户外真人秀节目《二十四小时第三季》；同年，与沈月、陈都灵、邹廷威联袂主演根据安妮宝贝同名小说改编的都市情感剧《七月与安生》，在剧中饰演俊美的天才少年苏家明；4月，与蔡文静、金翀等合作主演都市情感剧《对的时间，对的人》，在剧中饰演男主角江安澜；9月，与陈飞宇、程潇、邓恩熙等联袂主演古装武侠剧《天醒之路》，在剧中饰演燕西凡；11月，参加腾讯视频体育竞技节目《超新星全运会》；11月29日，获得亚洲音乐盛典年度飞跃艺人奖。

2019年1月12日，获得第3届金骨朵网络影视盛典年度受欢迎男演员奖；4月24日，参加湖南卫视“筑梦航天”中国航天日文艺晚会，与周洁琼合唱歌曲《夜空中最亮的星》；9月23日，与赖雨濛合作主演的都市情感偶像剧《国民老公2》播出。