バンドをやっている間も芸人時代の仲間や先輩との交流が続いていたこともあり、2010年には再びお笑いの道へと戻る決心をする。芸の方向性は、芸人仲間の一人はいじぃの助言もありギターを用いた歌ネタと定めた。事務所はハリウッドザコシショウに誘われたこともあり[3]、年齢制限もなかったSMA NEET Projectを選ぶ。芸名はシンプルに名字の雨宮を横文字にしただけのAMEMIYAとした。

SMAのオーディションライブである「SMAトライアウトライブ（笑）」で、最初の内は今までの自分の人生を笑いにしたいと思い自虐ネタを中心にやっていたが、反応はあまり芳しくなかった。何とかバンド時代培った作曲能力と歌唱力を生かしたネタを作りたいと考えていた折、街でたまたま「冷やし中華はじめました」の貼り紙が目に留まり、これにメロディーを乗せたら面白いのではないかと閃く。こうして自身を代表する歌ネタ「冷やし中華はじめました」が誕生した。

「冷やし中華はじめました」のネタを「SMAトライアウトライブ（笑）」で披露したところ、ウケもよく順位も初めてトップを獲得した。それがきっかけで事務所より『あらびき団』（TBS）のオーディション話が舞い込み、試しに受けてみたところ合格。2010年9月7日放送の『あらびき団 超拡大SP 爆笑!あらびきカーペット』に初登場し、「シンガーソングライター芸人」としてネタを披露することとなる。するとその時たまたまゲスト出演していた今田耕司に絶賛され、その後2011年1月30日『ダウンタウンのガキの使いやあらへんで!!』（日本テレビ）の「山-1グランプリ」にも初登場したことで一気に注目度が高まり、Googleの急上昇検索ワードで5位となる。更にそのことが同年2月3日放送分の『ズームイン!!SUPER』（日本テレビ）で取り上げられ、翌日2月4日には『笑っていいとも!』（フジテレビ）にも初登場し俄かにとんとん拍子で事が運ぶようになった。

そして、当時過去最多の3,572名が出場した『R-1ぐらんぷり2011』でシードなしの初出場にして次々と予選を勝ち進み、同年2月11日生放送の決勝大会に進出。1回戦で木村明浩（バッファロー吾郎）に11-10、2回戦で山田與志（COWCOW、現・善し）に15-6と勝ち進み、決勝で佐久間一行と対戦し、1-6に終わったものの、準優勝を果たす快挙を成し遂げた。『R-1ぐらんぷり』直後に行われた日刊スポーツのユーザーアンケートでは「もっとも面白いと思った芸人」、「今年最も活躍すると思う芸人」ともにAMEMIYAがトップ得票を得ている[4]。そして、「冷やし中華はじめました」は2011年4月27日に、シングルCDとしてリリースされる[5]。さらに、翌年に開催された『R-1ぐらんぷり2012』でもAMEMIYAは決勝に進出し、2年連続のファイナリストになった。
その後の主な芸能活動

『R-1ぐらんぷり2011』の直後、2回戦で披露し高評価を得た「東京ウォーカーに載りました」のネタが実際に『東京ウォーカー』（角川マガジンズ）編集長の目に留まり、本人よりTwitterやオフィシャルブログのコメント欄でラヴコールを送られた結果、2011年3月から10月まで同誌での連載も実現した。同誌編集長とはラジオ番組『夕やけ寺ちゃん 活動中』（文化放送）にて共演も果たしており、2011年夏には「AMEMIYA×東京ウォーカー」のコラボレーションTシャツも制作される。

さらに2011年4月21日発売のPlayStation Portableソフト『ガチトラ! ?暴れん坊教師 in High School?』（スパイク）では、南明奈とともにプロモーションイメージキャラクターに起用され、自身初となるCM出演も果たす。その後同年5月より放映開始されたサントリー 金麦「それぞれの金麦・第二話?帰省篇?」のCMにも高良健吾、藤竜也とともに起用され、ついで2011年6月より大阪市浪速区のスパワールド世界の大温泉、2012年4月よりキング観光、2012年5月より土崎BC（秋田市のパチンコ店）、2012年10月より『神様はじめました』（白泉社）のCMにも起用される。

その他起用されたプロモーションキャラクターには、映画『八日目の蝉』、映画『赤い珊瑚礁　オープン・ウォーター』、日産自動車「新型日産車7台『一斉プレゼントはじめました♪』キャンペーン」、ミニストップ「体が喜ぶ夏ごはんキャンペーン」、カゴメ「高等学校学園祭“トマト鍋”応援フェア」、mmbi「NOTTV」、三菱電機「AMEMIYA×ハイブリッド霧ヶ峰 - きりがみやキャンペーン」[6]、日清食品「新型焼きそば1ミニット?1分焼きそばはじめました?」、EST Corporation「EST Doc」、株式会社ワン&オンリーキャスティング「ジョブレストラン」、ニフティ「@niftyでネットォはじめましたー」、内閣官房「マイナンバーカードはじめました」などがあり、各イベントに出演したり、キャンペーンソングを手がけるなどしている。2014年に起用されたジェイフロンティア株式会社「酵水素328選」のプロモーションでは、2ヵ月間で12.9kgの減量に成功した。これ以外にも、歌手わもとまりも（ソニー・ミュージックアーティスツ）の公式サイト上で彼女のオリジナル宣伝ソングを披露するなど[7]、次々とその活動の場を広げている。

ミュージシャンの経歴を持つAMEMIYAは、お笑いのみならず音楽分野でも活動しており、それ故自身を「ハイブリッド芸人」とも称している。2011年5月31日に放送された『イケメン歌がうまい王座決定戦スペシャル』（フジテレビジ）では、一回戦で金子貴俊、二回戦で清水良太郎、準決勝でサンプラザ中野くん、決勝で野村将希らを破り、初出場にして優勝を果たした。その際披露した曲は、一回戦「栄光の架橋」（ゆず）、二回戦「シェリー」（尾崎豊）、準決勝「Everything (It's you)」(Mr.Children)、決勝「古い日記」（和田アキ子）。ここで披露した「シェリー」と「古い日記」は、2012年5月30日発売のCD『歌がうまい王座決定戦コンピレーション?歌うま七人衆?』にも収録される。他にも、2012年7月25日にリリースされたMARiAのファーストアルバム『aMazing MusiQue PaRK』にて自身が作詞作曲を手がけた「第一歩」という楽曲を提供したり、2013年7月には書き下ろした楽曲「でっかい声で歌おう」が第一興商のCMソングに採用されるなど、ネタ歌ではない楽曲の制作、提供も行っている。2013年12月5日には、売れないバンドマン時代に書き溜めた楽曲を中心に収録した自主制作CD、「マジ歌はじめました〜箸にも棒にもかからなかった名曲たち〜」をリリース。このCDには前出の「でっかい声で歌おう」や、レギュラー番組『ピンスポ』（日本テレビ）のテーマソングなども収録されている。

AMEMIYAは主に週末に日本各地で精力的にライブ活動を行っており、型破りなそのステージはさながらロックフェスのような様相を呈する。2011年6月26日に島根県出雲市で開催された「AMEMIYAライブinゆめタウン出雲」では、ショッピングセンターのミニライブであったにもかかわらず2,000人強を集客、ヒートアップしたAMEMIYAが客席にダイブするほどの異様な盛り上がりを見せた。

2011年10月28日には、SHIBUYA-AXで開催されたSPARKS GO GO主催の音楽イベント、「SHIBUYA JUNCTION 2011 “また倶知安じゃないジャン!”」にゲスト出演。「JUNK JUNK JUNKに捧げる歌」と自身の代表ナンバーである「冷やし中華はじめました」を披露した。

2012年11月8日には、Zepp Nagoyaで開催された「ZEPP! STEP! SMA! @NAGOYA」に出演。トップバッターで自身の出演を終えた後、堂島孝平との「葛飾ラプソディー」のセッションにも参加した。またこのとき、UNICORNを始めとする他の出演者全員によりバースデーソングと冷やし中華を模ったホールケーキをプレゼントされ、2日後に迫った34歳の誕生日をサプライズで祝福された。

2012年11月30日には、マウントレーニアホール渋谷で自身初となる単独ライブ、「ワンマンライブはじめました2012」を開催。「降りてくるシリーズ」各ネタのバンドバージョンや「腹が立ちました」「AMEMIYAカッコつけてました」「冷やし中華はじめました〜第二章〜」等の新ネタに加え、ダイナマイトオレンジ時代の代表曲「がんばろうぜ」などを披露。笑いと音楽を融合させた、「ハイブリッド芸人」ならではのステージを作り上げた。

2013年1月には自身初となる冠番組、『AMEMIYAの全力で番組はじめました。』（テレビ愛知）が放送開始となる。次いで2013年4月からは、アニメキャラクターに扮したAMEMIYAがシンガーソング・ナレーターとして登場する情報番組『ピンスポ』（日本テレビ）も放送開始となる。

2013年12月3日には東京・下北沢440にて2度目の単独ライブ、「AMEMIYA レコ発ワンマン2013『AMEふぇす』〜歌ネタとマジ歌の祭典〜」を開催した。このライブは1部で歌ネタ、2部でマジ歌コンサートを披露するという2部構成となっており、合間にはAMEMIYAが原宿の竹下通りを歩いて世間から忘れ去れていないかを検証するという自作のVTRも流れた。1部のネタでは、馴染みのCMソングを妄想で補完する歌ネタ「CMソング完全バージョン」や新聞のテレビ欄を見ていたら降りてきた歌ネタ「最高のラブソング〜新聞のテレビ欄バージョン」、そして自虐ネタ「なんでおれは」「でっかい男」などの新ネタを披露し、2部のマジ歌コンサートでは1stアルバム「マジ歌はじめました〜箸にも棒にもかからなかった名曲たち〜」に収録された楽曲をバンドメンバーらと共に披露した。