Chaeyeon wciąż będzie promować jako członkini DIA po zakończeniu pracy w zespole I.O.I.
Na początku czerwca 2016 roku MBK Entertainment zapowiedziało wydanie pierwszego minialbumu DIA, Happy Ending, który ukazał się 14 czerwca. Teledysk do głównego singla, Geu gil-eseo (On the Road) (kor. 그 길에서 (On the Road)), ukazał się tego samego dnia w trzech wersjach: zwykłej, „drama” i tanecznej.
11 sierpnia DIA wypuściły zwiastun comebacku z singlem Mr. Potter, który ukazał się 12 września. Jego tematem przewodnim jest seria Harry Potter, został wyprodukowany przez Shauna Kim. Singel promuje kolejny minialbum Spell, który ukazał się 13 września.
8 grudnia DIA ogłosiły, że ich pierwszy koncert First Miracle odbędzie się 24 i 25 grudnia.
2017–2018: YOLO, Love Generation, zmiany w składzie i Summer Ade 27 grudnia 2016 roku MBK Entertainment ogłosiło, że grupa wyda specjalny cyfrowy singel First Miracle DIAID I i First Miracle DIAID II. Pierwszy singel ukazał się 29 grudnia, z utworem „Neoneun dal jigu” (kor. 너는 달 지구), a drugi – 31 grudnia, z balladą „13 wol 32 il” (kor. 13월 32일).