2015年8月10日,林慧随SING女团发行团体首支单曲《青春的告白》,并正式出道；9月,与队友们发行第二首单曲《听见夏至》；11月11日,随团体推出单曲《BuluBulu》；12月16日,随SING女团推出单曲《灵儿想叮当》。2016年1月10日,随团体出席第一届繁星年度颁奖盛典,获得2015年度先锋新人组合奖；1月14日,与队友们推出第五首单曲《爱情猎手》；2月,随SING女团推出贺岁单曲《恭喜恭喜》；3月4日,与队友们发行曲风欢快,旋律甜蜜的单曲《KissMe》；3月28日,随团体出席第二届酷音乐亚洲盛典,获得酷音乐流行榜年度最热彩铃奖；4月,与队友们推出“轻爵士”抒情单曲《偷偷喜欢你》；4月21日,随SING女团发布抒情单曲《重要的话说三遍》；5月1日,与队友们推出抒情单曲《不二情书》；6月17日,随SING女团推出单曲《繁星》；7月26日,随团体推出古风单曲《柒月》；同月,随SING女团发行首张数字音乐合辑《致青春》,收录了《青春的告白》,《偷偷喜欢你》,《繁星》等8首单曲；8月,随SING女团参演青春校园电影《闪光少女》,并在之后演唱了插曲《青春的告白》；9月,与队友们推出励志单曲《造梦王国》；10月,随SING女团推出秋季抒情歌曲《未完成的素描》；11月29日,随团体演唱的活力单曲《爱情经纬线》发布。2017年2月14日,与蒋申合作发布首支双人单曲《背对着想念》；5月12日,随团体推出QQRun欢乐闯关跑官方主题宣传曲《RunForMore》；7月25日,与队友们推出王者荣耀同人单曲《战》；7月27日,随SING女团推出抒情单曲《123木头人》；8月22日,与队友们推出旋律欢快的单曲《快乐循环》；9月26日,随SING女团推出EDM曲风的单曲《寄明月》；11月3日,随SING女团推出旋律俏皮的单曲《如梦令》；11月29日,随团体出席第一届亚洲音乐盛典,获得年度人气飙升女团奖；12月7日,与队友们为《梦幻西游》手游演唱骨精灵同人曲《入骨相思》；12月14日,与队友们推出“半面”圣诞公演主题曲《最亮的光》。2018年1月19日,与秦瑜合作为网络剧《龙日一,你死定了》演唱插曲《想带你到霭霭晨光里》；1月24日,与队友们推出旋律轻快的单曲《团团圆圆》；1月30日,随团体出席NOW直播年度之星颁奖盛典,获得最佳突破组合奖；2月1日,随团体出席2017酷狗直播年度盛典,获得最具突破人气组合奖；4月18日,与队友们推出单曲《倾杯》；5月18日,随SING女团推出单曲《一不小心到古代》；7月6日,随团体推出电子国风单曲《夜笙歌》；7月20日,随SING女团为手机游戏《云裳羽衣》演唱的合作曲《云裳谣》发布；8月25日,与队友们发布为动画剧集《魔道祖师》前尘篇演唱的片尾曲《不羡》；9月10日,随团体为古风动态漫画《帝王侧》演唱的主题曲《风花错》发布；9月14日,与队友们发行团体三周年主题曲《未来的约定》；9月20日,与队友们为游戏《方舟指令》演唱的主题曲《神谕法则》发布；9月23日,随团体推出曲风抒情温婉的单曲《秋风辞》；10月22日,随SING女团为手游《王者荣耀》中貂蝉,公孙离演唱的角色应援曲《风华叶舞》发布；11月5日,与队友们为动画《猫妖的诱惑》演唱的片尾曲《前尘》发布；11月17日,随团体推出英文版单曲《寄明月》；11月21日,随SING女团推出异域风情单曲《千年》；12月24日,与队友们推出单曲《圣诞愿》。2019年1月17日,随SING女团参加的室内综艺节目《SINGHOME》于腾讯视频首播；2月19日,随SING女团发布旋律欢乐的元宵单曲《闹元宵》；3月4日,与队友们重新演绎的李玉刚国风单曲《传人》发布；4月19日,随SING女团推出复古蹦迪神曲《触电》；5月4日,随团体为《人民日报》新媒体首届“有间国潮馆”活力献唱的主题曲《国潮时代》发布；6月13日,随SING女团推出柔美单曲《洛神赋》,歌曲则表达了曹植与洛神如梦如幻的际遇；7月10日,与队友们推出电子国风主打曲《千盏》；8月10日,在出道四周年之际,随SING女团推出首张国风数字专辑《解梦》,该专辑在延续电子国风的基础上,又融入了Futurebass,House等国际化流行元素,专辑则收录了《解梦》,《少年中国》,《琵琶行》三首曲目；9月10日,随SING女团推出单曲《望月》；10月26日,与队友们推出电子国风单曲《花枪》,而这也是她与队友们首次尝试戏腔唱法。2019年10月21日,与蒋申合作为动画电影《宠物联盟》演唱的中文推广曲《宠物能力歌》发布。
2015年10月19日,林慧随SING女团参加了广东公益恤孤助学促进会-蝴蝶助学团举办的“1219热爱×依旧——蝴蝶助学圣诞义卖派对”,为贵州从江县下江镇秋里小学的宿舍楼和食堂重建以及山区支教贡献自己的一份力量,并呼吁更多的人加入到公益之中,关注山区孩子们的教育问题。2018年8月12日,林慧随SING女团受邀担任以“青年智能共创未来”为主题的第二届国际青年大会的青春大使,为第二届国际青年大会开幕式带来新曲《夜笙歌》表演,并随SING女团作为青年文娱代表,通过“电子国风”的形式将中国传统文化传递给国际友人。林慧《夜笙歌》
林慧在一组中国风写真中,林慧身穿“青花瓷”风格的仿旗袍短裙,搭配粉红的眼影,和俏皮的发髻,既充满中国风韵味,又洋溢着少女的青春活泼。在随团参加央视综艺节目《黄金100秒》时,身着《如梦令》粉色旗袍打歌服的林慧,不仅别致精美,且显得靓丽清新,活泼风趣,其与队友们精美的舞蹈,以及独特的“电子国风”表演风格,则获得了节目“黄金乐猜团”的颇高认可。林慧与秦瑜队友共同为校园剧《龙日一》演唱的插曲《想带你到蔼蔼晨光里》,可以说是少女青春与纯爱的很好结合。歌曲曲风温暖轻快,且充满校园气息。歌词画面亦有着属于年轻恋人的那份唯美浪。而其与秦瑜独有的清甜声线,搭配温暖细腻的歌词,也将校园中青涩的暧昧与初恋一一诉说,并让大家感受到了那份纯真美好。