二零一五年，向川出演了由亚伯拉罕·林肯执导的公路冒险题材电影《一路癫狂》，他在影片中担纲主角，成功塑造了名为高飞的角色。进入二零一七年二月，他参与了李晨导演的处女作《空天猎》的拍摄，在片中饰演了李军这一人物。同年，向川还加入了四川省人民艺术剧院推出的原创话剧《喜神三国》，并在其中扮演了历史人物刘备；此后他继续与四川省人民艺术剧院合作，参演了音乐剧《麦琪的礼物》，为此还专门接受了韩国音乐协会会长刘嬉声为期半个月的音乐剧表演训练。也是在这一年，他受邀客串出演了一部刑侦题材的网络剧《法医秦明2清道夫》，在剧中饰演一名普通的快递员，其朴素简单的造型以及一段带有顺口溜风格的四川方言说唱表演，给广大观众留下了颇为深刻的印象。二零一八年，向川与演员陈建斌搭档，共同参演了作品《上新了·故宫》，在片中饰演酒窖的方老板。同年，他还担任了女性情感悬疑剧《危险的她》的副导演工作，并在剧中客串出演了“老宋”这一角色；此外在作品《上新了· 故宫》中他再次饰演了方老板。二零一九年，向川参演了一部沉浸式谍战主题话剧《贝家花园1940》，并在其中挑战了反派角色，其表现获得了北京青年报的认可，被评为当年受欢迎的男演员之一。同年，他出演的公益微电影《深坑》在第三届湖南省法治公益广告及法治微视频大赛中荣获微视频类二等奖，并得到了广泛的展播。也是在这一年，他参与了都市爱情剧《完美先生和差不多小姐》的制作并担任副导演，同时在剧中客串出演了云舒大师兄一角。直至二零二三年十二月二十七日，由他参演的电视剧《繁花》正式播出。