2012年5月，三根梓成为了时尚杂志《non-no》的专属模特；同年6月，首次担任主演的银幕处女作《Signal～星期一的Lukas》在日本上映；9月，主演朝日电视台的SP特别剧《惊异死亡线》，扮演通灵女高中生“时野ゆかり”，这也是其初主民放台连续剧；10月，三根梓还担任了日本佐贺县嬉野市的旅游大使。
2013年，三根梓在绫濑遥主演的NHK大河剧《八重之樱》里饰演“山本觉马”的女儿“山本みね”。
2014年1月，在北大路欣也主演的喜剧《三个欧吉桑》里扮演有村则夫的女儿有村早苗；3月，三根梓从大学顺利毕业；5月，与同事务所前辈田中丽奈一起出演了NHK电视台SP特别剧《丈夫是FBI~爱的任务》；9月，宣布从时尚杂志《non-no》正式毕业；11月，与铃木京香、高良健吾合作出演了WOWOW电视台悬疑日剧《平成猿蟹合战图》。
2015年4月，三根梓继续参演了喜剧《三个欧吉桑》的第二部；7月，在上映的温情电影《海的盖子》里饰演了脸上以及心里都有着伤痕的女孩“小初”。
三根梓是被寄予厚望的女新人之一，她的气质透明纤细，《惊异死亡线》里的角色非她莫属。她气质清纯，个性温暖，是一个非常纯粹的女生，希望她也保持着这种纯粹，继续努力。三根桑强烈的目光，是影片《Signal～星期一的Lukas》不可缺少的。在拍摄的终盘，才发觉她悄悄变得坚强，已经是一名堂堂的女优。