2018年，单依纯参与录制互动音乐综艺节目《我想和你唱第三季》，与李健合作演唱了歌曲《绒花》 。

2020年，单依纯参加浙江卫视音乐励志评论类节目《中国好声音2020》，在初舞台上演唱了《永不失联的爱》，并加入李健战队 ；经历多轮歌唱比拼后，单依纯最终获得《中国好声音2020》年度总冠军 ；11月12日，她还在浙江卫视“星空朗读”《还有诗和远方·诗画浙江篇》主题晚会中演唱了歌曲《像风一样》；11月26日，其为张艺谋执导的电影《一秒钟》献唱的推广曲《给电影人的情书》上线 ；12月8日，演唱了电影《沐浴之王》的情感主题曲《你的珍藏》，而这也是她的首支原唱OST歌曲 ；12月22日，单依纯推出了正式版《永不失联的爱》，并作为电影《明天你是否依然爱我》的推广曲 ；12月23日，在生日当天发布首支个人单曲《照片》 ；12月31日，她还受邀参加了《浙江卫视2021跨年晚会》 。

2021年1月15日，加盟浙江卫视音乐励志节目《天赐的声音第二季》，担任飞行合伙人 ；1月17日，受邀参加了全民k歌年度盛典；1月18日，发行了第二支个人单曲《在夜里跳舞》 ；2月9日，她与周兴哲合作演唱的单曲《爱我的时候》上线 ；2月10日，受邀参加浙江卫视喜剧春晚 ；2月13日，单依纯为电视剧《斗罗大陆》演唱的宁荣荣人物曲《任性》发布 ；3月9日，与李治廷合作演唱的电影《合法伴侣》推广曲《漂洋过海来看你》发布 ；4月19日，发行第三支个人单曲《分身》 ；4月24日，参与录制的音乐综艺《为歌而赞》播出 ；4月25日，参加的文化旅游类探寻体验节目《还有诗和远方·诗画浙江篇第二季》播出，并演唱歌曲《回望》 ；6月16日，受邀参加湖南卫视天猫开心夜，与国家一级演员敖定雯合作《一点点光》 ；6月27日，在庆祝中国共产党成立100周年特别节目《潮涌长三角》中参与演唱歌曲《赞赞新时代》 ；7月18日，单依纯以常驻嘉宾身份参加的芒果TV自制说唱音乐综艺《说唱听我的第二季》播出 ；8月3日，发行第四支个人单曲《喂》 ；8月5日，加盟录制的音乐人竞演真人秀《爆裂舞台》在爱奇艺播出，并参与演唱推广曲《VVS》 ；9月6日，为都市情感剧《一生一世》演唱的主题曲《续写》上线 ；9月11日，作为嘉宾加盟浙江卫视创意美食真人秀《听说很好吃》，并与周兴哲首次合唱《永不失联的爱》；同月，以新生歌手身份加盟东方卫视音乐综艺节目《中国梦之声·我们的歌第三季》 。