2012-14: Student of the Year und in BollywoodEdit

Mohan gab ihr Bollywood-Debüt mit dem von Vishal-Shekhar komponierten Film Student of the Year (2012), in dem sie die Soft-Ballade „Ishq Wala Love“ sang, zusammen mit Salim Merchant und Shekhar Ravjiani. Als nächstes war sie in „Jiya Re“ aus Jab Tak Hai Jaan zu hören, das von A. R. Rahman komponiert wurde. Mohan meinte, dass Rahman sie für die Aufnahme des Liedes angerufen habe, da sie in den Shows, die sie mit ihm gemacht hat, „viel Temperament“ gezeigt habe, und in dem Lied ist ein Mädchen zu hören – gespielt von Anushka Sharma -, das das Lied „sehr spunky“ spielt. Shivi von Koimoi erwähnte, dass Mohans „erfrischende Stimme den Song mit viel Enthusiasmus und Variationen vorträgt“. Obwohl „Ishq Wala Love“ früher veröffentlicht wurde, war „Jiya Re“ Mohans erster aufgenommener Hindi-Song. Für ihre Arbeit in beiden Liedern wurde Mohan bei den jährlichen Filmfare Awards mit dem RD Burman Award for New Music Talent ausgezeichnet und gewann den Preis für die beste weibliche Playback-Sängerin für den Song „Jiya Re“. Außerdem sang Mohan zusammen mit Natalie Di Luccio den Refrain in dem von Raghav Sachar komponierten „Bittoo Sab Ki Lega“ aus dem Film Bittoo Boss, der im selben Jahr erschien. Im selben Jahr veröffentlichte sie ihre erste Single mit dem Titel „Ja Ja“, komponiert und geschrieben von Mohan, unterstützt von ihrem Vater.

Im folgenden Jahr lieh Mohan ihre Stimme für Ayushmann Khurranas Punjabi-Song „Saadi Galli Aaja“, der von Khurana mitkomponiert, mitgeschrieben und mitgesungen wurde. Da Mohan kein Punjabi spricht, musste sie lernen, die Worte auszusprechen, bevor sie das Lied aufnehmen konnte. Koimoi erklärte, dass Mohan die Zuhörer in der Unplugged-Version des Liedes mit ihrer „heiseren Stimme“ in ihren Bann ziehe. Mohan sang den Song „Kashmir Main Tu Kanyakumari“ für den von Vishal-Shekhar komponierten Film Chennai Express, zusammen mit Sunidhi Chauhan und Arijit Singh. Außerdem arbeitete sie mit Vishal-Shekhar für zwei weitere Projekte: Gippi und Gori Tere Pyaar Mein, wo sie „Dil Kaagzi“ für den ersten und „Naina“ für den zweiten Film aufnahm. Als Mohan und Rashid Ali in einer Rahman-Konzert-Show auftraten, kam er auf die Idee, ein Duett zwischen den beiden aufzunehmen, da „beide eine ähnliche stimmliche Textur haben“. So übernahm sie das Playback für Sonam Kapoor in Raanjhanaa „Nazar Laaye“. Mohan musste die „Weichheit“ in ihre Stimme bringen, um die „eindeutige Haltung“ in Kapoors Charakter zu treffen.

Mohans erste Veröffentlichung des Jahres 2014 war das von Sohail Sen komponierte „Tune Maari Entriyaan“ in Gunday. Der Song, der zusammen mit Bappi Lahiri, Vishal Dadlani und KK gesungen wurde, war ein kritischer und kommerzieller Erfolg und landete auf Platz 8 der „The Times of India Radio Mirchi Top 10 Songs“ des Jahres. Außerdem sang Mohan zusammen mit Aditi Singh Sharma einen Song im Stil elektronischer Tanzmusik, „Pinacolada“ aus Darr @ The Mall, der als erster Gothic-Bollywood-Song vermarktet wurde. Mohan arbeitete erneut mit Khurrana in Raghu Dixits „Khamakhaan“ aus Bewakoofiyaan zusammen, wo The Indian Express bestätigte, dass der Song „von dem Moment an, in dem sie ihn zu Beginn ohne jegliche Instrumente einhaucht, Mohan gehört“. Neben der Interpretation von Sajid-Wajids „Galat Baat Hai“ aus Main Tera Hero, bei dem Rajiv Vijayakar von Bollywood Hungama Mohans Gesang als „temperamentvoll“ bezeichnete, lieh sie ihre Stimme für „Kambal Ke Neeche“ aus dem von Ismail Darbar komponierten Kaanchi. Mohan beschrieb den Song als „Familienlied“, da zwei ihrer Schwestern, Shakti Mohan und Mukti Mohan, in dem Video zu hören sind.

Im Laufe des Jahres arbeitete Mohan mit Himesh Reshammiya für vier Filme: The Xposé, Humshakals, Kick und Action Jackson. Aishwarya von Koimoi fand, dass Mohans Talent in den Liedern „Catch Me If You Can“ und „Dard Dilo Ke“ aus The Xposé „missbraucht“ wurde. Ähnliches gilt für die Songs „Caller Tune“ und „Look Into My Eyes“ von Humshakals, wo Aishwarya feststellte: „Mohan hat auf diesem Album nicht die Variationen gezeigt, von denen die Fans wissen, dass sie dazu fähig ist“. Tu Hi Tu“ aus Kick wurde jedoch von der Kritik gelobt; Devesh Sharma von Filmfare schrieb: „Mohan bringt die Sehnsucht eines jungen Mädchens in ihre luftige Darbietung und macht auch ihre Version zu einem Gewinner“. Außerdem arbeitete Mohan bei dem Song „Darbadar“ aus CityLights zum ersten Mal mit Jeet Gannguli zusammen. Der Produzent des Films, Mukesh Bhatt, wollte eine „junge Asha Bhosle“, also musste sie ihren „Ton und ihre Projektion“ für den Song „korrigieren“. Ebenso wurde Mohan von Vishal-Shekhar für Bang Bang! und Happy New Year engagiert, wobei der Titelsong für den ersteren und „India Waale“ für den letzteren ein kommerzieller Erfolg waren. Außerdem lieferte Mohan Backing Vocals für den Track „Makhna“ mit Sukhwinder Singh in dem von Rahman komponierten amerikanischen Film Million Dollar Arm.

2015-present: Bombay Velvet, Baar Baar Dekho und darüber hinausEdit

Mohans größte Veröffentlichung des Jahres 2015 war Amit Trivedis Bombay Velvet, wo sie sechs jazzige Titel für das Album sang. Trivedi war auf der Suche nach einer Stimme mit einer „Asha Bhosle meets Nina Simone“-Klangqualität für Anushka Sharmas Jazzsängerin Rosie in dem Film, als er Mohan als Wahl in Betracht zog. Laut The Indian Express ist das, was in dem Song „Mohabbat Buri Bimari“ funktioniert hat, Mohans Extemporierung in der Mitte des Stücks – mit all den Schluckaufs, Lachern und Quietschern an der richtigen Stelle. Es ist das erste Mal, dass sie ein Drehbuch gelesen hat, bevor sie einen Song für den jeweiligen Film aufnahm. „Ich wurde gebeten, so zu singen, wie ich es auch live tun würde. Sie nahm die Songs im Studio auf, gekleidet wie eine Jazzsängerin, mit Leuten um sie herum, die sie anfeuerten. Für einen anderen Song, „Dhadaam Dhadaam“, wurde Mohan in einem Raum eingesperrt und sollte „den Schmerz von jemandem nachempfinden, der eine Trennung durchmacht“. Sie beschrieb die Zeit, in der sie den Song aufnahm, mit den Worten: „Ich hatte Fieber nach diesem Lied und man kann fast die Tränen in meiner Stimme gegen Ende hören“. Außerdem nahm Mohan für den Film ein Lied mit dem Titel „Naak Pe Gussa“ auf, das durch den Fall K. M. Nanavati gegen den Staat Maharashtra inspiriert wurde. Mohan arbeitete erneut mit Trivedi in Shaandaar zusammen, wo sie sowohl „Nazdeekiyaan“ als auch „Senti Wali Mental“ für den Film sang.

Im Laufe des Jahres tat sie sich mit Ankit Tiwari für „Aalif Se“ in Mr. X und arbeitete mit Shankar-Ehsaan-Loy für „Sarfira“ in Katti Batti, wo R.M Vijayakar von India West feststellte, dass „Mohan als das größte Ding im Film herausragt“. Sie arbeitete mit Rahman für den tamilischen Song „Mersalaayitten“ zusammen, der im Soundtrack von I enthalten ist und zusammen mit Anirudh Ravichander aufgeführt wurde. Nach Angaben der International Business Times trägt Mohan dazu bei, indem er das Wort des Titels auf eine „porsche“ Weise wiedergibt. Später im Jahr wurde Mohan für den Song „Neeyum Nannum“ aus Naanum Rowdydhaan verpflichtet, der von Ravichander komponiert und mitgesungen wurde. Außerdem sang sie den Song „Kohila“ aus Ko 2, der von Leon James komponiert und mitgesungen wurde, in tiefer Tonlage. Danach war sie in einer Komposition von Himesh Reshammiya zu hören: „Tod Tadaiyya“ aus Prem Ratan Dhan Payo. In der letzten Veröffentlichung des Jahres war Mohan in einer Komposition von Amaal Mallik zu hören, einer Neuauflage des Songs „Tumhe Apna Banane Ka“ aus Sadak (1991). Der Song ist auf dem Album Hate Story 3 enthalten und wurde von ihr zusammen mit Armaan Malik gesungen. Der Komponist Mallik lobte Mohans Interpretation des Liedes: „Ich habe sie dazu gebracht, komplett mit Bariton zu singen. Ich habe sie wie eine sinnliche Göttin singen lassen. Sie hat eine Stimme zum Leben erweckt, von der sie gar nicht wusste, dass sie sie hat“. Am Internationalen Frauentag veröffentlichte sie ihre Single „Udne De“, die von ihr selbst komponiert, gesungen und mitgeschrieben wurde, als Widmung an alle Frauen nach dem Nirbhaya-Vorfall.

Im folgenden Jahr arbeitete Mohan mit Reshammiya in zwei weiteren Filmen zusammen: Sanam Teri Kasam und Teraa Surroor. „Haal-E-Dil“ aus dem ersten Film wurde von den Kritikern gelobt. India West lobte Mohan in ihrer Rezension des Musikalbums: „Ihr klangvolles Holz wechselt mit beneidenswertem Geschick von beruhigend zu eindringlich und wieder zurück“. Sie erhielt ihre zweite Filmfare-Nominierung als beste weibliche Playback-Sängerin für den Song „Sau Aasmaan“ aus Baar Baar Dekho. Der von Mallik komponierte Song wurde von den Kritikern sehr gelobt, und Suanshu Khurana schrieb in ihrer Rezension: „Mohan singt ihn mit einer Stimme, die wir noch nie zuvor gehört haben – leicht opernhaft und mit Falsettgesang“. Neben dem Singen von Liedern für Filme trat Mohan an der Seite von Mohit Chauhan in einem Musikvideo der Fernsehserie Yeh Hai Aashiqui auf, und das Duo war in einigen Episoden der Serie als musikalische Erzähler zu sehen. Sie war auch Teil der Musik-Reality-Show The Voice India Kids als eine der Mentoren, zusammen mit Shaan und Shekhar Ravjiani. Ende des Jahres fungierte sie als Coach in der zweiten Staffel der indischen Reality-Talentshow The Voice.

Im Jahr 2017 nahm Mohan an der Seite von Jubin Nautiyal den Song „Khoobsurat Star Parivaar“ auf. Sie sang auch zwei Songs für die Webserie „Mixtape“, die vom Musiklabel T-Series produziert wurde. Die Verschmelzung von „Dua“ aus Shangai und „Saware“ aus Phantom, die sie zusammen mit Salim Merchant vortrug, wurde von den Kritikern positiv aufgenommen. Obwohl sie in der Single „Man Marziyan“ mitwirkte, war sie in mehreren Tracks zu hören, die für Filme aufgenommen wurden. Sie war in einer peppigen Komposition von Rahman zusammen mit Arjun Chandy und Savithri R Prithvi für das Soundtrack-Album Ok Jaanu zu hören. Unter dem Titel „Jee Lein“ erhielt sie von den Kritikern gemischte Kritiken. Als nächstes war sie in dem von Chirantan Bhatt komponierten romantischen Lied „Bawra Mann“ zu hören, das sie zusammen mit Nautiyal sang. Der Song wurde ursprünglich für Singh Is Bliing (2015) aufgenommen, aber im Soundtrack-Album Jolly LLB 2 (2017) verwendet, da er nicht zum Thema des ersten Films passte. Mohan arbeitete mit Pritam und Rochak Kohli für zwei Alben zusammen; Jab Harry Met Sejal bzw. Lucknow Central, wo sie den Song „Raula“ mit Diljit Dosanjh für ersteres sang. Darüber hinaus trug sie zum Musikalbum von Baadshaho bei, indem sie mit Mika Singh den retro-zeitgenössischen Item-Song „Piya More“ für eine Ankit Tiwari-Komposition vortrug und auch die neu bearbeitete Version von „Keh Doon Tumhe“ aus Deewaar (1975) aufnahm. Unter dem Titel „Socha Hai“ wurde es aufgrund von Problemen mit den Musikrechten aus dem Film entfernt, während „Piya More“ aufgrund der rechtlichen Gegebenheiten leicht abgeändert wurde, da es „ähnlich klingt wie das, was Tiwari an einen anderen Produzenten weitergegeben hat“. 2017, im Dezember, sprach und sang sie die Rolle der Rapunzel in der Hindi-Synchronisation von Tangled: Before Ever After. Im Februar 2020 moderierte sie (zusammen mit Aparshakti Khurana & Shekhar Ravjiani) die 12. Ausgabe der Mirchi Music Awards Ceremony. Im November 2020 verkörperte sie die Figur der „Queen Poppy“ in der Hindi-Synchronfassung der beliebten animierten Musikkomödie „Trolls World Tour“. Neeti hat drei Songs für die Figur der Poppy gesungen, die in der englischen Version von Anna Kendrick gesungen wurden – Koi Geet Gao (romantischer Track), Iss Pal Ko Jio (schwungvoller Rocktrack) & Trolls Toh Karenge Fun (schwungvoller Titelsong).