2012년
KBS 드라마 〈
적도의 남자〉에서 유약하면서도 야망많고 기회주의적인 소시오패스
이장일을 연기했다. 첫 악역임에도 불구하고 좋은 연기력을 보여줘 호평을 받았으며, 연기력만큼이나 훌륭한 외모 덕분에 꽃개
[9]라는 별명이 붙기도 했다. 이준혁 본인이 종영 후 인터뷰를 통해 이장일을 연기하며 정신적으로 힘들어서 몸이 심하게 붓는다거나 실제로 몸이 안 좋아지기도 했다며 두 번, 세 번은 이같은 악역을 맡기는 힘들 것 같다고 하기도 했다.
2014년 군 제대 이후 복귀작으로
MBC 드라마 〈
내 생애 봄날〉의 흉부외과 의사 강동욱 역을 맡았다. 카리스마 넘치지만 사랑하는 여자 앞에서는 지고지순한 순애보를 펼치는 인물을 연기했는데, 악역 이후 맡은 로맨스 또한 완벽하게 소화하며 연기 변신에 성공했다는 평가를 받았다.
2015년
KBS 주말 드라마 〈
파랑새의 집〉에서 매사에 사려 깊고 모두에게 다정한 착한 남자 김지완 역으로 분해 매회 성장하는 인물의 변화를 섬세하게 표현하며, 주연으로서 극을 잘 이끌어갔다는 호평을 받았다.
2016년
SBS 플러스 드라마 〈
유부녀의 탄생〉에 결혼을 앞둔 예비 신랑 김철수 역으로 분하여 귀엽고 다정한, 능청스러우면서도 현실적인 예비 신랑의 모습을 선보였다.
2017년
KBS 드라마 〈
맨몸의 소방관〉의 자기 몸을 아끼지 않고 화재 현장에 뛰어드는 용맹한 소방관이지만 허당끼가 있는 강철수 역을 맡았다. 드라마 촬영 후 소방관의 고충에 크게 공감했고, 이에 출연료 전액을 소방 공무원들에게 기부하기도 했다.
같은 해 2017년 6월,
tvN 드라마 〈
비밀의 숲〉에서 열등감과 자격지심으로 똘똘 뭉친 비리 검사
서동재로 분해 파격적인 연기 변신을 시도했다. 악역에 가깝지만 선악을 오가는 인물이자 얄밉지만 미워할 수 없는 모습을 연기해 큰 인기를 끌었으며, 인생 캐릭터라는 호평을 받았다. 이 캐릭터를 통해
느그동재, 얄밉재 등의 별명을 얻기도 했다. 이후 같은 해 12월에는
JTBC 드라마 페스타 〈
한여름의 추억〉에 박해준 역으로 출연했다.
영화 〈
신과함께-죄와 벌〉, 〈
신과함께-인과 연〉에 엘리트 군인이자 악역
박무신 중위 역으로 출연했다. 처음부터 악역으로 나타난 인물이 아닌 선에 가까웠던 인물이 한순간의 잘못된 선택으로 악인이 되는 과정을 섬세하고 입체적으로 표현하였다. 2009년 영화 〈
청담보살〉이후 8년 만의 영화 복귀작이었는데, 영화가 관객수 천만을 돌파하면서 극 중 악역이지만 데뷔 10년 만에 큰 흥행을 이뤘으며 본인의 연기 또한 호평 받았다. 이 때문인지 분량이 많이 적었음에도 이례적으로 다른 배우들과 함께 각종 무대인사에 참여하기도 했다.
2018년
tvN 드라마 〈
시를 잊은 그대에게〉에 고학력 물리치료사 예제욱 역으로 분했다. 비록 드라마는 아쉬운 성적을 냈지만 출중한 연기력과 외모로 인해 그가 등장하는 영상마다 댓글창은
얼굴이 개연성 이라고 할 정도였다. 앞서 악역으로 연기변신을 했음에도 곧이은 로맨스 장르 또한 완벽하게 해내며 설렌다는 평이 많았다.
같은 해 6월
KBS 드라마 〈
너도 인간이니〉에 비서
지영훈 역으로 출연했다. 브로맨스와 함께 냉철하지만 따스한 반전 매력을 선보였다. 또
JTBC 드라마 〈
라이프〉에 조남정 역으로 특별출연하여 짧지만 강렬한 존재감을 남겼다.
2019년
tvN 드라마 〈
60일, 지정생존자〉에서는 국가 테러를 모의하고 계획적으로 살아남은 테러 조직의 지정생존자
오영석 역을 통해 다시 악역 연기를 선보였다. 선과 악 두얼굴의 정치인을 강렬한 연기를 통해 완벽하게 소화해내며, 극의 몰입감을 상승시킨다는 호평을 받으며 열연을 펼쳤다. 잘생긴 외모와 제복 맵시 또한 시청자들의 마음을 사로잡으며 화제가 되기도 했다.
같은 해 10월,
OCN 드라마 〈
모두의 거짓말〉에 핵심인물이자 실종된 남편 정상훈 역으로 특별출연해 열연을 펼쳤으며, 특별출연임에도 매 회 등장하며 극의 완성도에 크게 일조하며 활발한 연기 활동을 이어갔다.