2012年6月，黄奕首部自导自演的微电影《交换》在上海电影节手机电影节上亮相，这是黄奕首次以导演的身份参与微电影拍摄。2013年参演的电影《毒战》上映，剧中饰演干练潇洒的缉毒警小贝，该影片在内地上映16天，票房就达到了1亿3000多万，而黄奕也凭借该剧中角色在第1届伦敦国际华语电影节获得最佳女配角奖。2014年5月29日，客串出演的电影《窃听风云3》在中国上映，黄奕首次尝试黑帮大姐大的角色。2017年，黄奕参演的都市爱情片《识色，幸也》播出，她在片中饰演邝原曦，这是黄奕离婚后拍摄的第一部商业电影，在低落的人生经历中也进一步丰富了演技。

2020年9月，她加盟了腾讯视频的导演选角类真人秀节目《演员请就位第二季》，并在其中重新诠释了陈凯歌导演的电影《风月》，其表现获得评委们的赞誉。同月，黄奕还确认加盟了另一档综艺节目《奋斗吧主播》。2021年，黄奕的综艺活动更为频繁，参与了多档节目的录制，包括熟龄女性甜蜜觅爱社交原创综艺《怦然再心动》，以及喜剧脱口秀节目《吐槽大会第五季》和竞技类真人秀《王牌对王牌第六季》。同年5月，她还参加了关注职场母亲的节目《上班啦！妈妈》等综艺。此外，黄奕出演的电视剧《理想照耀中国》也于2021年5月播出。

2022年2月，黄奕主演的喜剧电影 《重回地球》定档9月9日上映。5月20日，参加的励志成长音乐竞演节目《乘风破浪第三季》，首次推出为节目准备的原创歌曲《Who Is Back》。9月3日，参加传媒荣誉之夜；9月30日，主演的电影《平凡英雄》播出。

2023年1月22日，黄奕参加《2023年东方卫视春节联欢晚会》，和唐嫣、陈龙合唱歌曲《小燕子》；同年5月23日，参与演唱的音乐短片《光辉》发布，此曲是中国电影华表奖主题推广曲；5月28日，参演的《528宝宝智趣欢乐汇》播出，黄奕和天津小海豚听障儿童合唱团演唱《叫醒耳朵》；同年6月，参加的综艺节目《青春环游记第四季》《奔跑吧第十一季》播出，主演的电影《不曾消失的爱》上映；10月，参加节目《听说很好吃第三季》。

2024年7月19日，出演的古装剧《少年白马醉春风》播出。9月13日，参加的青春合伙人经营体验节目《中餐厅第八季》播出。10月13日，参加《熠熠生辉闪耀之夜》。

2009年6月27日，黄奕在一场红酒慈善拍卖会与姜凯相识，3个月后与姜凯闪婚，不久后以离婚收场。

2011年7月15日，黄奕坦言，因为主演秋瑾走出了离婚时的低谷，在祭拜时一度泪洒当场。同年11月26日，黄毅清首次在微博上承认与黄奕的恋情。

2013年，黄奕于美国当地时间1月19日在洛杉矶医院产房，产下一女。

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2014年6月，黄奕被媒体爆料在未告知丈夫与女儿的情况下独自前往香港，并与一名何姓富商有多次见面，引起了外界对其婚姻忠诚度的质疑。随后，黄奕的丈夫黄毅清在社交媒体上指控黄奕出轨，并声称握有证据，而黄奕则通过微博回应称自己的感情生活并不成功。黄奕的前夫姜凯也加入了舆论战，讽刺黄奕。黄奕的经纪人否认了与富商的不正当关系，解释称黄奕去香港是为了工作。

黄奕随后采取法律行动，要求删除不实报道并道歉。她还指出，黄毅清不仅没有支持她，反而在网络上转发了这些报道，进一步损害了她的名誉。

2014年，黄奕与丈夫黄毅清的离婚事件经历了一系列的法律和公关交锋。6月，黄奕通过律师函提出离婚，并指控黄毅清造谣和家暴，同时争取女儿的抚养权。7月，黄毅清通过社交媒体质疑黄奕提供的证据的真实性。同月，双方签署了离婚协议，随后黄奕撤销了离婚诉讼。根据协议，女儿的监护权归黄奕，黄毅清则享有每月10天的陪伴时间。10月10日，黄奕和黄毅清在法院签字，正式离婚。黄奕在离婚后表示，将把生活重心放在女儿身上。

2014年11月，黄毅清不断在微博爆料前妻黄奕的“情史”，并牵扯多位圈内人士，引发争议。对此，黄奕方面表示已经报案，并准备在适当时候对黄毅清提起诽谤诉讼，同时发表声明澄清事实。同年11月22日，黄毅清发表长文，表达对女儿的关爱，并呼吁与黄奕和解，共同为女儿创造一个健康的成长环境。2015年1月11日晚，黄毅清发微博，内容暗含对黄奕的情感，但黄奕未回应。

2024年9月，黄奕工作室发vlog，黄奕在巴黎时装周拍照时，鞋子被偷。

黄奕在《卧虎藏龙》中表演“古装扮像神似赵雅芝，现代装的气质像杨采妮”（林瑞阳 评）。

黄奕的表演非常自然和生活化（古天乐 评）。

黄奕拥有一种辉煌的漂亮，让人无法不赞叹，不由自主地就被黄奕吸引（王安忆 评）。

黄奕却忙到“焦头烂额”，成为了名副其实的空中飞人。不仅要忙于拍摄《武林笑传》《叶问前传》等电影大片，还屡屡因自身高贵、优雅的气质成为了各种时尚盛典的party女王，备受高端时尚杂志和厂商的青睐，成为了年度最为忙碌和敬业的女艺人。（1905电影网 评）。