Alessio e i Dear Jack riscontrano un grande successo con gli album "Domani è un altro film” prima parte (doppio disco di platino) e seconda parte (disco di platino). Il gruppo apre i concerti dei Modà negli stadi Olimpico e San Siro e gira l’Italia con un primo tour sold out nei Palazzetti.
Nel febbraio 2015 partecipano alla sessantacinquesima edizione del Festival di Sanremo con il brano "Il mondo esplode tranne noi". Concludono il tour estivo con un concerto sold out all'Arena di Verona.
 
A settembre 2015 Alessio annuncia il suo addio alla band e firma un contratto per tre album con la Warner per intraprendere la carriera da solista.
 
A febbraio 2016 gareggia nella categoria Big alla 66esima edizione del Festival di Sanremo con il brano “Noi siamo infinito” che dà il titolo al suo nuovo album uscito l’8 aprile e subito ai vertici della classifica di vendita. Il singolo raggiunge la certificazione Platino per le vendite e il video supera 13 milioni di visualizzazioni. Dopo i due concerti di anteprima tour a Milano e Roma , Alessio continua il tour per tutta l’estate.
 
Da ottobre è al cinema come voce del troll Branch nel nuovo lungometraggio d’animazione Trolls, realizzato dai creatori di Shrek, Madagascar e Kung Fu Panda e diretto da Mike Mitchell e Walt Dohrn per la Dream Work Animation. Il film, ispirato agli omonimi pupazzetti creati da Thomas Dam le famose Trolls Dolls, vede nella sua versione originale la voce di Branch affidata a Justin Timberlake.
 
A febbraio 2017 torna al Festival di Sanremo con il brano “Nel mezzo di un applauso”.