2013年8月，陈世妍出演了话剧《Closer》，饰演爱丽丝一角。

2014年1月，主演KBS水木剧《感激时代》，饰演申正泰的恋人金玉莲。5月主演SBS月火剧《doctor异乡人》，剧中陈世妍一人分饰二角，既要饰演主人公朴勋的初恋宋在熙，又要饰演韩国医麻醉领域专家韩胜熙。9月，电影《警察家族》中饰演朴英熙。《危险的见面礼2》4月29日韩国上映。

2015年7月，出演由搜狐视频和韩国知名制作公司金钟学联手打造的网络剧《高品格单恋》中的女主角。