2013: "Vút bay" và album Soul

Tháng 6 năm 2013, Đinh Hương thử sức mình với đĩa đơn "Vút bay"[6] là một ca khúc nhạc dance hiện đại, sôi động và cuồng nhiệt.

Ngày 6 tháng 9 năm 2013, Đinh Hương chính thức ra mắt album đầu tay lấy tên gọi Soul: Soul vừa là thể loại âm nhạc cô theo đuổi, vừa có nghĩa "tâm hồn" trong tiếng Anh bởi theo cô: "Tâm hồn chính là chất liệu hoàn hảo nhất cho âm nhạc".[cần dẫn nguồn] Trong album này, Đinh Hương lần đầu tiên đóng vai trò là nhà sản xuất âm nhạc, cô còn tham gia mọi khâu trong quá trình thực hiện như sáng tác, hòa âm, lên ý tưởng, thiết kế bìa đĩa… Đây cũng là sản phẩm đầu tiên "đóng mác" Đinh Hương Production, công ty mang thương hiệu của chính cô. Album được ra mắt tại phòng trà Đồng Dao vào ngày 6 tháng 9, và được giới thiệu tại đêm minishow đặc biệt ở phòng trà WE ngày 13 tháng 9.[7] Album giúp cô nhận về nhiều giải thưởng âm nhạc như "Ca sĩ trẻ triển vọng Làn Sóng Xanh 2013"[8], "Ca sĩ trẻ xuất sắc của năm" do tạp chí Thebox trao tặng[cần dẫn nguồn].

Cũng trong năm 2013, Đinh Hương nhận lời mời làm gương mặt đại diện cho các chiến dịch quảng cáo của các thương hiệu hàng đầu như Coca Cola với chiến dịch Trophy Song cho "Hành trình Cúp vàng World Cup" tại Việt Nam[cần dẫn nguồn]; ngoài ra còn có ca khúc "Sống là nhiều hơn thế" trong chiến dịch cùng tên của thương hiệu Nivea với MV có số lượt người xem kỷ lục lên đến 1.445.930 chỉ sau vài tuần đầu tiên ra mắt. Cô cũng trở thành đại diện chương trình từ thiện đi bộ vì học sinh nghèo có tên Happy Feet[9].

Cuối năm 2013, cô có tên tại đề cử giải Cống Hiến lần thứ 9 năm 2013 cho "Nghệ sĩ mới của năm".

2014: Single Awakening và Cặp đôi hoàn hảo

Đĩa đơn "Awakening" của Đinh Hương ra mắt dịp cuối tháng 4 năm 2014[10] bao gồm 3 ấn bản với 3 phong cách pop, remix dance và acoustic được làm mới dựa trên phiên bản ca khúc "Awakening" mà cô đã ra mắt trong album Soul từ năm 2013.

Sau một thời gian im ắng để tập trung cho các sản phẩm âm nhạc, Đinh Hương bất ngờ tham gia chương trình Cặp đôi hoàn hảo, kết đôi cùng nam diễn viên Nhan Phúc Vinh và trở thành một trong những cặp đôi ấn tượng nhất mùa giải thứ ba của chương trình[cần dẫn nguồn].

2015: Đóng phim và ra mắt single Loving you

Bên cạnh sự nghiệp ca hát và sáng tác, Đinh Hương cũng thử sức tại lĩnh vực điện ảnh với bộ phim Khúc hát mặt trời, ra mắt vào cuối năm 2015 trên sóng VTV. Ngoài ra, cô cũng là một nghệ sĩ tích cực tham gia nhiều hoạt động xã hội. Cô cũng cho ra mắt single "Loving You" và ca khúc này được rất nhiều khán giả yêu thích.

2016: Phát hành hai album Love Đinh Hương và Đinh Hương Sings the Golden Oldies

Đinh Hương chia sẻ đây là dự án âm nhạc lớn nhất năm 2016 của cô mang tên “Đinh Hương 03 Years Anniversary”. Với điểm nhấn chính là sự ra mắt 2 album chất lượng cao gồm 1 album Tiếng Anh mang tên Đinh Hương sings The Golden Oldies và 1 album tiếng việt mang tên Love Đinh Hương. Hai album này như một sự đánh dấu quá trình trưởng thành và nỗ lực trong suốt chặng đường 3 năm hoạt động nghệ thuật của cô. Sau khi phát hành hai album này, Đinh Hương phát hành single Loneliness [11] hợp tác với BigDaddy.

Đinh Hương sings The Golden Oldies đề cử tại Giải thưởng Âm nhạc Cống hiến 2017 hạng mục "Album của năm".