2019年1月，參加湖南衛視綜藝節目《快樂大本營》；1月8日，推出個人單曲《不求》；隨後，成為湖南衛視音樂競技節目《歌手2019》首位“全民舉薦踢館歌手”；1月29日，參加湖南衛視小年夜春節聯歡晚會，與林彥俊、金瀚、張新成合唱歌曲《2019情歌王》；2月5日，參加湖南衛視“全球華僑華人春節大聯歡”晚會，與王珮瑜合唱了歌曲《生僻字》；與此同時，他還參加了江蘇衛視春節聯歡晚會，並獨唱歌曲《答案》；3月25日，獲得第26屆東方風雲榜音樂盛典最佳新銳歌手獎、網路影響力榮譽獎，而其演唱的歌曲《讓酒》則獲得傳媒推薦影視歌曲獎；3月30日，作為固定嘉賓參加的紀實性文化品格傳承節目《我們的師父》在湖南衛視首播，並與“拜師團”成員共同演唱了同名主題曲《我們的師父》；4月19日，與吳鎮宇共同為電影《轉型團伙》演唱的宣傳推廣曲《友情歲月（兄弟版）》上線；4月20日，為電視劇《一場遇見愛情的旅行》演唱的人物主題曲《裝模作樣》發布；4月21日受邀加盟江蘇衛視匠心打造的全球創意競演秀《百變達人》，4月27日，獲得第23屆全球華語榜中榜年度最佳新人獎；4月29日，為電影《企鵝公路》演唱的少年版中文主題曲《昨日少年》正式上線；5月31日，推出個人單曲《That Girl》；6月10日，其演唱的單曲《孤獨的人在哪裡》上線；同年，其出演的犯罪動作電影《使徒行者2：諜影行動》宣布定檔於8月7日全國公映；同年，發布首張個人音樂專輯《十》；8月17日，開始舉行摩登兄弟“成長風暴”巡迴演唱會；8月30日，獲得華人歌曲音樂盛典年度最佳新人獎；9月8日，參加江蘇衛視《聚划算99划算盛典》；10月19日，參加浙江衛視《2019浙江衛視秋季盛典》，並演唱歌曲《想像》、《生如夏花》；10月22日，其出演的年代熱血青春劇《熱血少年》開播，在劇中飾演衛乘風，並為該劇演唱了主題曲《帶風的少年》，與黃子韜合唱；更以摩登兄弟首支原創作品《戒》為該劇片尾曲；10月27日，加盟東方衛視競演綜藝《中國夢之聲·我們的歌》；10月31日，獲得亞洲新歌榜年度盛典年度最佳新人獎。11月10日，參加湖南衛視蘇寧雙十一晚會；11月16日，出席2019芭莎慈善夜，演唱歌曲《my o my》、《黑夜一束光》；12月6日，受邀出席2020愛奇藝尖叫之夜，獲年度戲劇潛力藝人；12月31日，參加湖南衛視跨年演唱會，演唱歌曲《戀語1910》+《戀曲1990》。
2020年1月1日，參加四川衛視花開天下·國韻新年演唱會；1月5日，推出新春祝福單曲《過年的歌》；1月13日，與美國亞裔說唱電音組合遠東韻律（Far East Movement）推出合作單曲《顛倒的夢（Howlin）》:；1月17日，參加中央廣播電視總台2020央視網路春晚，演唱歌曲《向上的光》；1月18日參加湖南衛視小年夜春晚，與張碧晨合唱《給你們》；1月25日加盟湖南衛視華人春晚播出，帶來開場組曲《拜年啦》；同時參加了江蘇衛視春晚；2月27日，為青春愛情競技成長電視劇《冰糖燉雪梨》演唱片尾曲《當遇見你》上線；4月28日，首張EP《如約》第三首歌曲《一邊》上線；4月30日，為古裝玄幻武俠劇《太古神王》演唱的主題曲《斷緣訣》上線；5月21日，擔任湖南衛視全新原創美食少年先鋒成長試煉記《鮮廚100》“鮮廚推薦官”。8月18日，客串的電視劇《他其實沒有那么愛你 》在愛奇藝獨播，在劇中飾演賀醫生；9月4日，以飛行合伙人身份加入湖南衛視《中餐廳第四季》。9月17日在CCTV1黃金檔播出《最美逆行者》，劉宇寧為第一單元“逆行”演唱篇章主題曲《逆行者》；12月10日，與曾舜晞、肖宇梁主演的青春冒險劇《終極筆記》播出，在劇中飾演黑眼鏡，並為該劇演唱主題曲《冥冥有聲》；12月20日，獲得騰訊視頻星光大賞-年度潛力歌手。2020年12月31日，參加《江蘇衛視2021跨年演唱會》。
2022年1月24日，2022江蘇衛視春節聯歡晚會官宣劉宇寧加入，演唱《星辰大海》；2月1日，參加《“四海同春”2022全球華僑華人春節大聯歡》。2月15日，參加《2022年中央廣播電視總台元宵晚會》，與洛天依演唱歌曲《Time to shine》（閃耀時刻）。5月23日，與曾舜晞、楊超越主演的古裝武俠劇《說英雄誰是英雄》開播，在劇中飾演白愁飛；7月15日，參與配音的動畫《蒼蘭訣》播出，為角色九淵配音。7月20日，《一念關山》官宣全陣容，劉宇寧加盟；8月28日，參演電視劇《戀愛的夏天》播出；12月31日，參加《2023江蘇衛視跨年演唱會》，表演節目《笑紅塵》；12月29日，加盟非正式跨年派對，演唱歌曲《現代愛情故事》。
2023年1月15日，參加《2023湖南衛視芒果TV春節聯歡晚會》，演唱《超越》；1月18日，參加《2022微博音樂盛典》，榮獲年度矚目歌手；1月22日，參加江蘇衛視兔年春晚，演唱歌曲《拜一個好年》；3月17日，發行合唱電影同名主題曲《望道》；6月29日，參加《“灣區升明月”2023大灣區電影音樂晚會》；7月12日，主演的古裝虐戀爽劇《安樂傳》播出，在劇中飾演溫柔風雅的洛銘西。7月16日，參加的《不設限畢業禮》播出；7月17日，與劉濤、秦海璐、柴碧雲合作主演的女性成長勵志劇《做自己的光》播出，在劇中飾演重情重義，事業一度陷入窘境卻依舊樂觀尋找新的人生可能性的蔣俊豪；7月18日，演唱的電視劇《做自己的光》片尾曲《如果愛回應》、主題曲《我只願朝著光》發布；9月，演唱的電視劇《西出玉門》的插曲《狂風襲來》上線；11月6日，友情出演的電視劇《樂遊原》播出；11月10日，參加《熠熠生輝閃耀之夜》，演唱歌曲《Fall In Love》11月28日，參演的電視劇《一念關山》播出，在劇中飾演寧遠舟；12月5日，參加的《2023微博視界大會》播出；12月31日，參加《2024江蘇衛視跨年演唱會》，演唱歌曲《中國智慧中國行》。
