2013年3月13日，随组合M4M正式在韩国举行SHOWCASE出道，并公开首支单曲《Sadness》的音源与MV；3月26日，在北京首次表演，在中国出道；4月6日，随组合受邀出席美国好莱坞电影《钢铁侠3》在北京故宫太庙“中国之夜”文化盛宴，并现场表演歌曲《Sadness》；4月28日，随组合在上海举办签售握手会；5月1日，随组合在广州花都来又来广场举办全国巡回见面会；5月22日，随组合公开首张迷你专辑《神秘方程式》，共收录了《Sadness》、《当你离开我》等5首歌曲；6月17日，随组合公开迷你专辑《神秘方程式》的第二波主打曲《当你离开我》MV；7月3日，随组合推出精心制作的出道百日的实录系列片，叙述出道历程；7月21日，随组合参与四川卫视音乐节目”中国爱大歌会“的录制，并担任开场嘉宾；7月28日，随组合参与安徽卫视“2013亚洲偶像盛典”在北京的录制，凭借首张迷你专辑《神秘方程式》获得“2013亚洲青春派飞跃艺人奖“；12月9日，随组合受邀参加中央电视台节目《我要上春晚》。

    2014年2月，主演偶像剧《青春万万岁》，他在剧中饰演内心喜爱音乐、外表帅气的调酒师高禹轩；6月29日，参演的青春偶像剧《不一样的美男子》在湖南卫视首播出，他在剧中饰演拥有特殊能力的高智商少年叶江帆。

    2015年3月31日，随M4M组合成员宣布解约。2016年4月，主演校园青春电影《我与世界只差一个你》，在剧中饰演学霸校草林一；12月29日，参演的犯罪喜剧电影《冒牌卧底》上映，他在片中饰演个性单纯又重情义的黑道小弟蛋黄。

    2017年3月13日，主演的情感励志剧《不一样的美男子Ⅱ》在湖南卫视青春剧场周播，他再次饰演拥有特殊能力的高智商少年叶江帆；3月27日，亮相深圳时装周；9月11日，主演的都市励志偶像剧《美味奇缘》在湖南卫视金鹰剧场播出，他在剧中饰演玩世不恭、呆萌、耿直、义气的富三代叶以轩；11月6日，亮相北京时装周。

    2018年1月3日，获得2017中国南方时尚盛典年度最具时尚潜力艺人奖；6月29日，主演的古装喜剧电影《凤皇传》上映，他在片中饰演背负国仇家恨的西燕威帝“慕容冲”；9月7日，主演的年代爱情剧《许你浮生若梦》在优酷播出，他在剧中饰演因爱生恨的戏班少主“段天赐”；12月，主演电影《燕赤霞猎妖传》，他在片中饰演性格睿智冷静的大理寺卿夏凌风。

    2019年1月17日，主演的古装乙女剧《绝世千金》在爱奇艺上线播出，他在剧中饰演隐忍痴情的波斯王子柳修文；2月11日，参演的古装励志剧《独孤皇后》播出，他在忡饰演仙气十足、能文能武的杨家三郎“杨瓒”；；3月，方逸伦参演CCTV《全球中文音乐榜上榜》，携《绝世千金》插曲《两个世界的梦》打榜，获得2019首个榜单冠军；4月3日，客串出演的古装神话剧《新白娘子传奇》在爱奇艺播出；4月，与白鹿、赖艺共同出演腾讯视频网剧《九流霸主》，饰演表面纨绔公子，内心纯爱主义，对龙傲一一见倾心，双商极高的大暖男昭王；10月14日，主演由腾讯动漫《王爷不要啊》改变的的古装爱情剧《明月照我心》在腾讯视频播出，他在剧中饰演潇洒傲娇的北宣资王李谦；10月17日，主演的青春励志剧《竹马钢琴师》在芒果TV和优酷联合播出，他在剧中饰演钢琴满级，人气满分的校园男神慕流年。

    2020年1月10日，方逸伦发行个人首张EP《WECAN》，包括同名歌曲《WECAN》及《不是我不够爱你》、《恋爱密码》、《流行影片》、《风花雪月》；10月23日，参演的古装甜宠轻喜剧《九流霸主》在腾讯视频播出。