2016年，参加《最强大脑第三季》第七期，在抢位赛“手影迷踪”环节中，申一帆通过观察选手灵活的手指舞，识别出嘉宾挑选的三名选手的手掌轮廓剪影，最终挑战成功并以112分成功晋级；

3月，参加《最强大脑第三季》第十期，在“大脑的秘密花园”环节中，PK选手马罗·耐特惜败。此时中国队和英国队已经进行了三轮比拼，成绩为2:2平。因此最后一轮比赛决定了中国战队能否取得胜利。在最后一轮比赛“熊猫去过哪儿”环节中，申一帆负担国家队的重压战胜选手亨利·波尔，为中国战队赢得比分，最终成为脑王候选人。

2016年4月1日，在《最强大脑第三季》的收官赛脑王盛典上，申一凡选择挑战“核桃计划”失败，得到四位评审总计32分的评价。