联发科未满足于当前市场，而是通过技术创新和市场开拓，逐步涉足移动通信、多媒体处理等领域。在2010年，联发科加入谷歌的“开放手机联盟”，正式进入智能手机市场。到了2012年年底发布的MT6589其在图形能力、功耗方面在当年创下许多业界第一，当年年底，联发科在中国大陆芯片出货量达到了1.1亿。到2013年，联发科几乎包圆了整个中低端市场，当时一代神机红米1就采用了MT6589T芯片。

至此，联发科完成了从最初的小DVD芯片厂商到世界前三IC设计厂商的蜕变，同时也迎来了它当时最辉煌的时代。从分析师潘九堂一篇微博中就可以看出端倪，“2012年年初，他高通的朋友对他说，我们一定会干死MTK；到年中时，高通朋友说MTK是值的尊敬的对手；年末时高通朋友说我们各有定位”。可见，当时联发科对3G市场的垄断地位，连高通都对它忌惮三分。

在过去的二十多年里，联发科从一个小型的电视芯片制造商，发展成为全球最大的移动处理器供应商之一，这其中的艰辛与挑战是可想而知的。