Popularita Pharrell Williams dosáhla širšího publika, když psal písně pro filmy Despicable Me a Despicable Me 2, které vyšly v letech 2010 a 2013. „Happy“ z Despicable Me 2 se stal Williamsovým nejúspěšnějším hitem. Píseň dosáhla #1 ve Spojených státech a více než dvaceti dalších zemích. „Happy“ byl nominován za nejlepší originální píseň na 86. Oscarech, ale prohrál s „Let It Go“ od Frozen. Williams vyhrál Grammy za nejlepší sólový popový výkon za živou verzi písně.

od Despicable Me 2 zažila Williams úspěch různými způsoby. Jeho druhé sólové album Dívka byl propuštěn v roce 2014, dosáhl #2 v USA Billboard 200 a #1 R&B/Hip Hop. Williams pokračoval ve svém obvyklém začlenění dalších umělců do tohoto alba, představovat Justin Timberlake, JoJo a Alicia Keys, mezi ostatními. Williams nahradil CeeLo Green jako trenér na NBC The Voice v 2014. Soundtrack Hidden Figures složil v roce 2016 spolu s Hansem Zimmerem. Pharrell Williams pokračuje v tvorbě hudby jako zpěvák, instrumentalista, skladatel a producent. Rozmanitost jeho dovedností přispěla k jeho velkému úspěchu.