2020年，她发行了个人首支原唱OST作品《你的珍藏》，以及《给电影人的情书》《照片》《分身》《喂》等多首个人单曲，持续丰富自己的音乐作品库。2021年，单依纯凭借出色表现荣获第三届TMEA腾讯音乐娱乐盛典年度最具潜力歌手奖。
2021年3月，她参加“亚运好声音‘西子’来传韵”杭州亚运会首批优秀音乐作品发布活动，并亲临现场献唱。5月，她作为亚运会志愿者形象大使，亮相杭州亚运会赛会志愿者全球招募启动仪式。6月，单依纯受邀担任“青春领跑人”活动形象大使，出席在成都东安湖体育公园举办的世界大运公园命名及大运惠民行动启动仪式，并演唱了主题曲《青春畅想》，为活动注入青春活力。
7月，她被聘为“金华文旅公益大使”，出席“百家媒体看金华、百家旅行商走金华、百万市民游金华”启动仪式及2021年金华市“再续金申”文旅专场发布会，积极推动地方文化旅游发展。9月，单依纯为热播剧《一生一世》演唱的主题曲《续写》上线，该曲还使她获得第2届澳涞坞国际电影节金萱奖中国电视最佳歌曲提名。
2022年1月，单依纯发行了个人首张完整专辑《勇敢额度》，展现了多样音乐风格和成熟唱功。同月，她献唱的北京冬奥会及残奥会公益推广短片《一起向未来》正式发布，同时为热门手游《和平精英》演唱了森之鹿灵时装印象曲《森之恋歌》。此外，她还与孙楠携手，在《2022辽宁卫视春节联欢晚会》上合作演绎歌曲《出发的心》。
2022年，单依纯积极参与公益音乐项目，演唱了武汉抗疫公益歌曲《让世界再明亮》，并参与录制《声声不息·港乐季》，与刘惜君、林子祥共同演绎经典曲目《来生缘》。11月，她凭借杰出表现荣获东方风云榜最佳新锐歌手奖。
2023年初，单依纯首次登上《中央广播电视总台春节联欢晚会》的舞台，与众多艺人合唱《绿水青山》。6月，她加盟优酷出品的音乐综艺《剧好听的歌》。7月，她为电视剧《我的人间烟火》演唱的回忆主题曲《想你时风起》上线。12月，她献唱电影《非诚勿扰3》的同名主题曲，并举办了个人首场专场演唱会“Please Me”杭州站，地点为杭州奥体中心网球中心。同月，她演唱的电影《一闪一闪亮星星》主题曲《藏在你的名字里》正式上线，并与陶喆一同登上《2024江苏卫视跨年演唱会》，合唱歌曲《天天》。
2024年2月，单依纯再次亮相春晚舞台，与海来阿木合作演唱温暖动人的歌曲《不如见一面》。8月，她参加第31届《东方风云榜》音乐盛典，荣获“亚洲品质歌手”称号，歌曲《想你时风起》更被评为十大金曲。9月，她在WMA微博音乐盛典上斩获年度最受欢迎歌手奖。10月，单依纯与易烊千玺携手演唱2025年第九届亚冬会会歌《尔滨的雪》，歌曲正式发布，备受期待。
2025年2月，单依纯推出新曲《我管不住我自己》，正式上线。4月，她与杨宗纬合作，为热播电视剧《无忧渡》演唱片尾曲《无忧·念》。同月，她受邀参加新蜂音乐节衢州站，成为首批公布的演出艺人，该音乐节于5月4日至5日在智慧新城草坪公园举办。在音乐节后台，单依纯与衢州一位00后视障女孩“丸子小仙呀”温暖相遇，收到了女孩精心准备的绒花和盲文贺卡，场面感人。5月，电视剧《藏海传》OST歌单发布，单依纯演唱了空灵唯美的主题曲《月上歌》，展现了她多样化的音乐表达能力。
单依纯用她真挚的歌声和不懈的努力，赢得了广大乐迷的喜爱和认可，未来的音乐之路值得期待。
