Claudia Gerini nel 2012 recita nel film Tulpa – Perdizioni mortali di Federico Zampaglione, nel ruolo di Lisa. Nel 2013 recita in Amiche da morire di Giorgia Farina, per il quale vince il Super Ciak d’oro assieme alle altre protagoniste del film (Cristiana Capotondi e Sabrina Impacciatore). Nello stesso anno recita con Claudio Bisio, Diego Abatantuono, Angela Finocchiaro, Raoul Bova e Cristiana Capotondi nel film Indovina chi viene a Natale? di Fausto Brizzi.
Nel 2014 è nelle sale con Tutta colpa di Freud di Paolo Genovese e Maldamore di Angelo Longoni; per le interpretazioni in entrambi i film ottiene una nomination ai Nastri d’argento come miglior attrice non protagonista. Nello stesso anno ha partecipato a a due programmi televisivi: dal 28 marzo al 25 aprile è stata giudice di La pista, talent show in prima serata su Rai 1 condotto da Flavio Insinna, mentre il 23 ottobre ha condotto con Enrico Brignano una puntata di Zelig su Italia 1.
Il 10 giugno 2015 recita con Sabrina Impacciatore nello spettacolo organizzato da Dove I monologhi delle ascelle, trasmesso in televisione da LA7d il successivo 1º luglio. A settembre dello stesso anno è nelle sale con L’esigenza di unirmi ogni volta con te di Tonino Zangardi ed è nel cast della quarta puntata di Stasera tutto è possibile su Rai 2. Recita inoltre in un episodio della sitcom Zio Gianni, trasmesso il 30 dicembre 2015. È ospite inoltre nei due varietà di punta della stagione televisiva di Rai 1 Panariello sotto l’albero eLaura e Paola.