2015年11月21日，參與錄製的才藝養成勵志節目《燃燒吧少年》在浙江衛視播出。同期，還錄製了由騰訊視頻出品的直播節目《少年頻道》。12月26日，科幻微電影《光》在浙江衛視播出，趙磊飾演一名男孩，在外太空拯救馬思純。12月31日，趙磊加盟浙江衛視跨年演唱會，串燒表演《今天你要嫁給我》和節目主題曲《Be a Man》。
2016年2月，拍攝以《少年自救防火牆》為主題的公益短片。2月6日播出的《燃燒吧少年》總決賽中，趙磊與隊友憑總分503分贏得比賽，於是趙磊作為主唱擔當，與伍嘉成、谷嘉誠、郭子凡獲得X-Fire團體封號。4月15日，校園星座題材網路劇《超星星學園》在杭州開機，趙磊在劇中飾演毛子尖一角，是李亞當的軍師。9月24日，X玖少年團同名數字專輯《X玖》上線，專輯共收錄《以己之名》、《B.O.Y.S》、《永字八法》和《be a man》四首歌曲，僅一分鐘累計購買量突破一萬。9月28日，參加X玖少年團出道發布會並以主唱擔當的身份正式出道。11月6日，在首屆冬粉嘉年華年度盛典中，隨組合獲得明星勢力榜年度新人團體獎項。11月19日，組合網路綜藝《X玖少年頻道》在騰訊視頻上線。12月10日，隨組合參加騰訊視頻星光大賞盛典，並獲得了“年度青春大勢男團獎”。12月31日，在江蘇衛視“17聚幸福”跨年演唱會上表演歌曲《B.O.Y.S》。
2017年1月20日，加盟湖南衛視小年夜春晚，演繹經過改編的小虎隊歌曲《新年快樂》，為觀眾唱響新年祝福。2月18日，隨組合參與錄製的嘉賓訪談遊戲綜藝節目《快樂大本營》在湖南衛視播出；在節目中，趙磊擔任舞蹈評審。3月24日，隨組合參與錄製的以”春天在哪裡“為主題的娛樂脫口秀節目《天天向上》在湖南衛視播出。4月2日，隨組合在上海舉行以“以己之名”為主題的演唱會。4月28日，隨組合為騰訊遊戲《天天炫斗》演唱三周年主題曲《炫斗青春》。之後，與張黎合作演唱歌曲《打發時間》。之後，在亞洲金曲大賞和亞洲新歌榜上，隨組合獲得兩項“年度最受歡迎團體獎”。12月31日，再度加盟江蘇衛視“2018讓幸福照亮你”跨年演唱會，串燒表演《亂世巨星》和《We Want What We Want》。
2018年1月，隨組合發布第二張專輯《Keep Online》，專輯收錄《We Want What We Want》、《永不下線的，才算愛嗎》和《Big Show》等歌曲。2月15日，隨組合參加的以“喜到福到好運到”為主題的《春晚倒計時》在中央電視台綜藝頻道播出，在節目中表演《新年快樂》。2月16日，參演的東方魔幻冒險喜劇片《捉妖記2》在中國內地上映，在片中飾演了永寧村少妖團成員之一；同時，隨劇組《捉妖記2》參與錄製的室內競技真人秀節目《王牌對王牌第三季》在浙江衛視播出。2月17日，隨組合參與錄製的由中華全國體育總會主辦的節目《奔跑吧，新時代——2018體育嘉年華》在東方衛視首播，在節目中與張常寧和雷聲合唱歌曲《我要上奧運》。5月4日，由中宣部、教育部、共青團中央指導，中央廣播電視總台承辦的《築夢新時代》——2018年“五月的鮮花”全國大中學生文藝匯演在中央電視台綜合頻道播出，趙磊隨組合與SNH48共同演唱《最好的舞台》。5月23日，參演的古裝言情偶像劇《喔！我的皇帝陛下》在騰訊視頻上線，在劇中趙磊飾演寬大為懷、頂天立地的谷磊。之後，隨組合在杭州、深圳舉行“Keep Online”巡迴演唱會，並在深圳演唱會上首次獻唱個人首支單曲《這一次為你歌唱》。12月22日，參與出演的由樊沖執導、陳銘章監製的人工智慧題材原創音樂劇《我AI你》在北京天橋藝術中心劇場首演。
2019年，參加《創造營2019》。
個人生活
2017年，趙磊參加藝考，以第四名的成績被上海音樂學院錄取，專業為音樂劇系。
主要作品
音樂作品
音樂專輯共2張
Keep Online
國語 歌曲8首
發布於 2018-01
“YES”版收錄《We Want What We Want》、《永不下線的，才算愛嗎》、《BIG SHOW》和《顏值說》四首歌曲。 “NO”版收錄《你想我嗎》、《信號 signal》、《玩家》和《熾熱》四首歌曲。
