2016年，移籍索尼唱片 。同年9月28日，发行双A面单曲《LOSER / NO.9》 。10月5日，米津玄师与中田康贵合作，为电影《何者》演唱主题曲《NANIMONO》 。
2017年2月15日，发行单曲《orion》，成为动画片《三月的狮子》的片尾曲 。6月21日，发行单曲《V字手势》，成为动画片《我的英雄学院》的主题曲 。8月16日，与DAOKO合作发行单曲《打上花火》 。11月1日，发行第四张专辑《BOOTLEG》，专辑内同时收录与菅田将晖合作歌曲《灰色与青》 ，获得日本公信榜单周专辑排名冠军，销量超过60万张，在CD商店大奖和第60届日本唱片大奖上均获得最优秀专辑奖 。2018年3月14日，发行单曲《Lemon》，并成为日本连续剧《非自然死亡》的主题曲 ，首周售出30万张，配信下载累计销售超过300万，成为该年度数字单曲最高销量的单曲，歌曲MV的播放量超过4亿 。7月，米津玄师担任2020东京奥运会应援曲的制作人，负责歌曲《红辣椒》的词曲创作 。10月31日，发行双A面单曲《Flamingo/TEENAGE RIOT》，首次获得日本公信榜单周单曲排名冠军 。12月31日，米津玄师首次出席红白歌合战，演唱了歌曲《Lemon》，该演出也是他首次在电视上现场表演 。
2019年1月19日，举行首次巡回演出 “米津玄师2019 TOUR/当脊椎化作蛋白石” ，在日本8地巡演16场，海外场次于上海、台北两地举行 。6月7日，为动画电影《海兽之子》演唱主题曲《海之幽灵》 。9月11日，发行单曲《马与鹿》，获得日本公信榜单周单曲排名冠军，并成为电视连续剧《比赛完毕》的主题曲 。
2020年2月1日，举行第二次巡回演出“米津玄师 2020 TOUR / HYPE”；同月27日，受新冠肺炎疫情影响，宣布接下来的演出场次延期举行 。3月，米津玄师为日剧《MIU404》演唱主题曲《感电》 。8月，发行第五张专辑《STRAY SHEEP》，首周销量超过88万张，获得日本公信榜单周专辑排名冠军 。
家庭成员
米津玄师的家中有4个人，除了父母，还有一个姐姐 。
健康状况
2011年，米津玄师被诊断出患有高功能自闭症和马方综合征 。
社交
2018年12月26日，米津玄师开通新浪微博账户 。 米津玄师自拍
从早期的另类风格到写出受到大众所喜爱的主流经典，从不被理解却直达内心悲鸣，再到抚慰人心的励志与温情。从诉说自我的歌者，再到唱出大时代下人们共有的心声，米津玄师在短短几年中就已经完成了一次自我的涅槃，并跨越年龄阶层，洞悉了更多听者的心灵，全能鬼才的艺术生涯才刚刚开始 。尽管在绘画方面没有受过专业训练，米津玄师却能展现出自成一派的艺术风格和精湛的视觉表现力，是位能将个人作曲视觉化的不二人选 。米津玄师思维细腻，从很小的时候思考的问题就十分具有成熟性 。（新浪评）