W 2012 roku wydała singiel „Red Lips”, napisany przez Shirley Manson i Grega Kurstina. Piosenka zapowiadała drugą EP-kę, Ghost, która również nie osiągnęła sukcesu komercyjnego, choć uplasowała się w pierwszej dziesiątce amerykańskiego zestawienia Heatseekers Albums. Wydawnictwo zawierało też cieszący się uznaniem krytyki utwór „Everything Is Embarrassing”, którego współautorem był Blood Orange. Ferreira wykonała go podczas swojego pierwszego występu telewizyjnego w amerykańskim programie Late Night with Jimmy Fallon w styczniu 2013. Nagranie uznawane jest za najbardziej znany jak dotąd utwór piosenkarki.
Pierwszy długogrający album Sky, zatytułowany Night Time, My Time, został wydany po wielu opóźnieniach 29 października 2013 przez Capitol Records. Na płycie znalazły się nagrania stanowiące mariaż pop-rocka i synthpopu, w tym m.in. kolejne single „You’re Not the One” i „I Blame Myself”. Album otrzymał pozytywne recenzje i osiągnął umiarkowany sukces na listach sprzedaży w USA, Australii i Wielkiej Brytanii. Ferreira zagrała w filmie The Green Inferno, a w 2014 roku wzięła udział jako support w międzynarodowej trasie koncertowej Bangerz Tour Miley Cyrus.