2017年1月27日,二度受邀登上央视春晚,与李玟合唱歌曲《梦想之城》。3月,受邀担任2017年国家地理世界地球日中国大陆地区形象大使,并为主题活动宣传片打造了两版主题音乐。4月20日,携手腾讯推出的虚拟偶像乐团“消除联萌”宣布出道。6月3日,以音乐总监身份加盟的浙江卫视综艺节目《天生是优我》播出,JFJ Productions为该节目制作片头配乐并提供三首歌曲资源。7月,作为亚洲区首位受邀明星前往温布尔顿网球锦标赛观赛。7月30日,携手“中国数码文化”成立“SMG”电竞战队。8月23日,携虚拟乐团“消除联萌”推出的全新单曲《丹宁执着》上线。9月13日,受Tim Cook邀请参与Apple Special Event产品发表会,成为官方在亚洲唯一邀请的明星嘉宾。10月27日,二度担任常驻导师的浙江卫视音乐真人秀《梦想的声音第二季》开播。11月25日,受邀担任第54届金马奖颁奖典礼表演嘉宾。12月28日,第13张创作专辑《伟大的渺小》数位发行。
2020年1月28日,为向武汉防疫前线人员致敬,与孙燕姿合作创作的单曲《Stay With You》MV发布。3月,在浙江卫视全球户外生活文化实境秀节目《周游记》中担任飞行嘉宾。4月,参与湖南卫视音乐竞技节目《歌手·当打之年》总决赛,为萧敬腾的帮唱嘉宾。5月26日,林俊杰与萧敬腾合作的单曲《Hello》上线。8月4日,林俊杰与藤原浩合作的单曲《无滤镜》上线。10月20日,发行双维度EP专辑《幸存者·如你》(《幸存者 Drifter》《Like You Do 如你》)。10月31日,林俊杰在央视音乐节目《TOP荣耀时刻》中演唱歌曲《幸存者》;12月22日,发表专辑《感爵这一刻》。
2021年1月,抖音官方发布官宣林俊杰"长线营业"海报。1月6日晚8点起,每两周林俊杰通过固定直播项目《咖啡调调》与广大网友品咖啡,畅聊生活里的一切,更有惊喜的网友点歌环节。4月28日,林俊杰与好莱坞经纪公司UTA签约,正式闯荡欧美市场。6月9日,发行单曲《裹着心的光》。11月29日,发行单曲《一定会》《After The Rain》。