Pharrell Williamsin suosio saavutti laajemman yleisön, kun hän kirjoitti kappaleita vuosina 2010 ja 2013 ilmestyneisiin Despicable Me 2-elokuviin. Despicable Me 2-albumin kappaleesta” Happy ” tuli Williamsin menestynein hitti. Kappale saavutti sijan 1 Yhdysvalloissa ja yli kahdessakymmenessä muussa maassa. ”Happy ”oli ehdolla parhaaksi alkuperäiseksi kappaleeksi 86.Oscar-gaalassa, mutta hävisi Frozenin” Let It Go ” – kappaleelle. Williams voitti Grammyn parhaasta Soolopop-esityksestä kappaleen live-versiosta.

Despicable Me 2: n jälkeen Williams on kokenut menestystä monin eri tavoin. Hänen toinen sooloalbuminsa Girl julkaistiin vuonna 2014, ja se ylsi sijalle 2 Yhdysvaltain Billboard 200-listalla ja sijalle 1 R&B/Hip Hop. Williams jatkoi tällä albumilla tuttua muiden artistien mukaanottoa, jossa esiintyivät muun muassa Justin Timberlake, JoJo ja Alicia Keys. Williams korvasi CeeLo Greenin valmentajana NBC: n The Voicessa vuonna 2014. Hän sävelsi ”Hidden Figures” – elokuvan soundtrackin vuonna 2016 yhdessä Hans Zimmerin kanssa. Pharrell Williams jatkaa musiikin tekemistä laulajana, instrumentalistina, säveltäjänä ja tuottajana. Hänen taitojensa monipuolisuus on vaikuttanut hänen suureen menestykseensä.