新艺宝时期
2005年，陈奕迅加盟环球唱片旗下新艺宝唱片公司，新城电台于3月17日举行一场名为新城唱好陈奕迅05出击音乐会。而作为“复出”的首张专辑《U87》亦于6月7日推出（U87是他录制专辑时的麦克风型号），四首主打歌（《夕阳无限好》、《阿牛》、《浮夸》及《葡萄成熟时》）获香港多个传媒流行榜周冠军。《U87》为2005年香港最高销售量的粤语非精选专辑。《U87》更获Time时代周刊选为“2005年最值得购买的五大亚洲唱片”。
2006年推出专辑《Life Continues》，主打歌《最佳损友》获香港多个传媒流行榜周冠军。2006年10月21日，于正东10周年演唱会与张学友合唱《热辣辣》、《天下太平》，及互唱《如果这都不算爱》、《最佳损友》。
2006年2月，陈奕迅相隔3年后再次于香港体育馆举行了一连9场《Get a Life》演唱会，门票开售首天即售完。演唱会后推出EP《Life Continues》，主打歌《最佳损友》获香港多个传媒流行榜周冠军。其后获奥比斯选为“光明大使”，并探访印度的失明儿童。11月，推出专辑《What's Going On》，其中包括多首冠军歌如《裙下之臣》、《黑择明》和《富士山下》，《富士山下》的国语版《爱情转移》在2007年内地各颁奖礼上获得多个奖项。
2007年1月1日，于2006年度再度获得“叱咤乐坛男歌手金奖”和“叱咤乐坛我最喜爱的男歌手”两个大奖；1月13日，获得“2006最受欢迎男歌星”。1月13日，于2006年度十大劲歌金曲颁奖典礼首次获得“最受欢迎男歌星”奖项。
2007年4月，推出国语专辑《认了吧》，在专辑宣传期间，分别于中港台各地举行校园巡回演唱会，并凭此专辑再次提名第19届台湾金曲奖“最佳国语男演唱人”，年度最佳港台专辑 。10月，推出专辑《Listen to Eason Chan》，是为一次突破，整张专辑只有一首慢歌《crying in the party》，其余则是各种类型的快歌。10月24日至11月6日、11月9日至10日，于香港体育馆举行《Eason's Moving On Stage 1》演唱会，一共六度加场至16场。其后两年展开世界巡回演唱会。
2008年1月1日，凭著《Listen to Eason Chan》于2007年度叱咤乐坛流行榜颁奖典礼获得“叱咤乐坛男歌手金奖”和“叱咤乐坛我最喜爱的男歌手”，是继2005年度的商台颁奖礼后，连续第三次同时夺得这两项大奖[46] 。2008年1月12日，于2007年度十大劲歌金曲颁奖典礼中同时获得“最受欢迎男歌星”及“亚太区最受欢迎香港男歌星”。1月20日，于2007年度十大中文金曲颁奖音乐会连续三届夺得“最优秀流行男歌手奖”、亦再次获得“四台联颁音乐大奖——传媒大奖”。 第五次获得香港四大电子传媒音乐颁奖典礼的传媒大奖。 8月13日，推出国语专辑《不想放手》。凭此专辑再次提名第20届台湾金曲奖“最佳国语男演唱人”及“最佳国语专辑奖”。
2009年1月1日，于2008年度叱咤乐坛流行榜颁奖典礼，连续四届获得“叱咤乐坛我最喜爱的男歌手”。 1月3日，于2008年度十大劲歌金曲颁奖典礼连续二届获得“亚太区最受欢迎香港男歌星”。 3月23日，推出专辑《H3M》，由Moving On Stage演唱会班底每人写一首歌完成。陈奕迅亦交上冠军曲《沙龙》，其他冠军曲包括《七百年后》和《allegro opus 3.3am》。 6月27日，于第20届台湾金曲奖凭专辑《不想放手》第二次获得“最佳国语专辑奖”，并成为第一位夺得此奖两次的非台湾男歌手。 9月21日，推出国语专辑《上五楼的快活》，并凭此专辑再次提名第21届台湾金曲奖“最佳国语男演唱人”。
2010年3月12日，推出EP《Time Flies》，其中包括三首三台冠军歌《无人之境》、《陀飞轮》及《一丝不挂》。 3月，于香港体育馆举行的《DUO陈奕迅2010演唱会》，并邀请好友谢霆锋等作嘉宾。 5月，陈奕迅举行他个人首次欧洲巡回演唱会，地点分别在英国伦敦皇家阿尔伯特音乐厅（Royal Albert Hall）、曼彻斯特阿波罗剧院（Manchester Apollo）以及荷兰鹿特丹阿侯伊体育馆（Ahoy Rotterdam）。伦敦以及曼彻斯特站的演唱会门票均在正式售票数小时内售罄。陈奕迅是继已故歌手罗文后，第二位进驻Royal Albert Hall演出的香港歌手。
2010年10月6日，DUO 陈奕迅2011演唱会台北及高雄站同时开卖，门票三小时即售罄，主办单位宣布台北站再加场。另外，陈奕迅也成了首位站上高雄巨蛋的香港歌手。 10月15日，推出EP《Taste the Atmosphere》。 12月29日，陈奕迅于新城劲爆颁奖礼共获得5个半奖，凭《一丝不挂》获得全球劲爆歌曲奖。
2011年1月1日，2010年度叱吒乐坛流行榜颁奖典礼中获得五个奖，包括夺得叱咤乐坛男歌手金奖，叱咤乐坛我最喜爱的男歌手等奖项。4月16日，陈奕迅在四川成都举行DUO陈奕迅2011成都演唱会。
2012年1月4日，陈奕迅和王菲登上2012年央视龙年春晚，联袂表演《因为爱情》 ；12月1号晚，陈奕迅将以《Feel Free！Feel music！》音乐力量新姿态登陆北京万事达中心举办演唱会；12月11日晚，华语金曲奖2012在广州海心沙举行，陈奕迅共获包括全球华人至尊歌手、十大华语唱片在内的6项奖项 。
2013年发行专辑《The Key》。
2014年5月15日发行国语概念专辑《米·闪》。该专辑共收录11首歌曲，并且融合了两种不同的风格 ，凭借此专辑在第26届台湾金曲奖获得最佳国语男歌手奖。
2015年6月27日，在第26届金曲奖的舞台上演出组曲《八号风球》，其是由26首香港歌手的歌组合而成。同日，陈奕迅，时隔12年后再度获得台湾金曲奖最佳国语男歌手奖。 7月10日发行粤语专辑《准备中 Getting Ready》。
