Après la Nouvelle Star, Christophe devient Christophe Willem (un nom déjà utilisé dans le générique du film Alive). Il aurait choisi son nom d'artiste en référence au prénom William, que ses parents avaient failli lui donner.

Pour son premier album, Inventaire sorti en 2007, il collabore avec Zazie mais également, entre autres, avec Philippe Katerine, Bertrand Burgalat ou encore Valérie Lemercier. Il signe lui-même la musique de Chambre avec vue et de Des nues, écrits en 2003. Élu produit de l'année est le premier titre de l'album proposé aux radios. En mai 2007, sort le single Double Je, qui se hisse n°1 des ventes en France et en Belgique3,4. L'album est très bien accueilli par le public et devient double disque de platine en France5 et disque d'or en Suisse et Belgique6 avec plus de 900 000 exemplaires vendus7. Suivront deux autres extraits : Jacques a dit et Quelle chance.

Sa première tournée se déroule du 15 novembre 2007 au 20 juillet 2008 en France (notamment au Bataclan, à l'Olympia, au Zénith de Paris et à La Cigale), en Belgique, en Suisse, mais aussi en Nouvelle-Calédonie8. Un DVD live Fermeture pour rénovation, paraît le 12 mai 2008, présentant le concert à La Cigale.

Son deuxième album, Caféine, sort le 25 mai 2009. Classé n°1 en France, il recevra un disque de platine pour ses 200 000 ventes7. Le premier extrait choisi est Berlin, suivi de Plus que tout, Heartbox et Entre nous et le sol. Le 23 janvier 2010, il reçoit deux NRJ Music Awards : artiste masculin de l'année et album de l'année pour Caféine.

En 2010, il commence sa deuxième tournée, Le Coffee Tour. La première partie de la tournée se déroule au printemps dans des Zéniths (dont deux dates au Zénith de Paris), tandis que la seconde partie a lieu dans des salles plus intimistes, à l'automne.

Au printemps 2011, il intègre la deuxième saison de l'émission X Factor comme étant l'un des quatre jurys aux côtés de Henry Padovani, Véronic DiCaire et Olivier Schultheis. L'émission est diffusée sur M6 en France et sur RTL-TVI en Belgique. Il y coache les candidats de la catégorie des + de 25 ans et devait les juger sur leurs prestations.

En septembre 2011, il sortira un premier extrait de son 3e album, ‘‘Cool’’. Son 3e album, intitulé Prismophonic, est prévu pour le 21 novembre 2011.

Christophe Willem est de loin mon artiste français préféré . Je le trouve original, de part sa voix et son caractère. Il est simple, il ne se prend pas la tête, en bref il est perçu comme un artiste complet reconnu pour son talent. On en oublierai presque qu'il a été découvert grâce à la nouvelle star tellement son envol dans le monde de la chanson s'est bien développé.
En effet, il a enchaîné les succès, et encore en ce moment avec la sortie de son album "Prismophonic" qui est complet, agréable et toujours aussi "in" , en rapport avec les styles actuels.
Il ne fait pas partie de ces artistes qui cherchent à faire parler d'eux, à travers des actes négatifs et irréfléchis. Son physique n'est même absolument pas avantageux, et son autodérision est absolument admirable et, à mon avis, c'est en grande partie pour ça qu'on l'apprécie . En bref, Christophe Willem, c'est mon héros français o/ .