2014年8月，蔡子伦出演陈健执导的年代谍战剧《神枪之倒刺》，他在剧中饰演反一号，一个很有野心、笑里藏刀的日本人控制下的伪政府特务科科长 。
2015年，蔡子伦搭档王晓晨主演民国偶像爱情剧《千金女贼》，他饰演一位拥有良好教育背景的日本军国主义精英代表松本 。
2016年，蔡子伦出演悬疑惊悚剧《灵魂摆渡3》 。
2017年，出演的年代谍战剧《惊蛰》播出 。
2019年5月，蔡子伦与刘涛、杨烁、金晨合作主演的都市情感剧《我们都要好好的》在北京卫视播出，他在剧中饰演郑正好 。
2021年9月7日，参演的电视剧《君九龄》开播。