2007年，張翰從中戲畢業，在畢業之後的2年期間，張翰先後參演電視劇《大風歌》的張釋之 、客串範冰冰主演的電影《精舞門》 、以及《仰角》與《狂暴》兩部影視作品（這兩部劇均未播出）。在這段時間裏，他無人知曉，甚至有過連續跑幾百個劇組沒人用的尷尬經歷，還在壹次試戲時被壹位副導演諷刺嘲笑 。 2009年，張翰完成了個人首部主演的影視作品，他在校園青春偶像劇《壹起來看流星雨》中飾演了霸道但善良的男主角“慕容雲海” ，並演唱了插曲《星空物語》、《讓我為妳唱首歌》、《拾憶》三首歌曲，而該劇在播出後則以平均收視率1.9%、最高收視率3%、收視份額7.73%的成績從開播到結束壹直占據全國同時段電視劇收視第壹的位置 ，張翰個人也憑借該劇開始在影視領域嶄露頭角。憑借此劇他先後獲得2009年搜狐電視劇第三季度最受歡迎男演員 以及2009年騰訊星光大典年度潛力新人 等獎項。
2010年8月9日，張翰與鄭爽、魏晨、朱梓驍等人主演的偶像劇《壹起又看流星雨》在湖南衛視開播，並再次飾演“慕容雲海”壹角 ；該劇的網絡點播量與收視率位居同時段節目第壹 ，且超過第壹部，收視份額最高為14.53%，收視率最高為3.02 。7月21日，張翰與韓國演員宋仲基主演的電影《心心歷險記2》在韓國首映，並在影片中飾演中國留學生“趙明”壹角 ；且張翰在整個影片中都用韓語表達。11月，張翰還在都市動作青春片《無極限之危情速遞》中飾演了男主角“吳極限”；同時，他還為該片演唱了主題曲《極限愛戀》。
2011年1月9日，在綜藝節目《給力星期天》中擔任主持人，與給力小子們壹起主持周日黃金檔節目，搜索量與收視率也保持上升狀態 。1月14日，張翰與江鎧同主演的偶像劇《壹不小心愛上妳》 在湖南衛視首播，並飾演壹名藝術設計師“秦朗”；這是他首次在熒幕上嘗試扮演“商務輕熟男”形象，挑戰哭戲 ；開播後壹直穩居全國收視率第壹，各大視頻網站也是播放量第壹；張翰也憑借此劇獲得影視風雲榜新勢力盛典最受歡迎電視劇男演員 與搜狐電視劇年度盛典最具收視貢獻獎。8月12日，與鄭爽主演的電影《無極限之危情速遞》上映；該影片題材新穎，張翰也拓寬了自己的演藝戲路，為日後進軍大銀幕奠定了基礎 。12月17日，張翰參演的古裝電視劇《大風歌》以及主演的宮廷歷史劇《凰圖騰》 分別在CCTV-8和湖南衛視首播。
2012年7月15日，張翰與陳喬恩主演的都市時尚偶像劇《勝女的代價》播出，開播當天便創下湖南衛視黃金檔首播收視記錄 ，同時該劇也是湖南衛視2012年暑期黃金檔收視冠軍劇；張翰在劇中變身英倫王子，演繹了“湯駿”壹角 ；並為其演唱片尾曲《做最愛妳的朋友》 ；張翰也憑在該劇的表現獲得亞洲偶像盛典最具號召力演員獎 、華鼎獎亞洲演藝新銳百強、娛樂現場·電視劇權力榜最具影響力新勢力男演員 、以及亞洲偶像盛典最具突破男演員的提名。
2013年1月14日 ，張翰主演的古裝電視劇《隋唐演義》在各大衛視開播，飾演外冷內熱的“羅成”壹角；該劇最高單集收視率達到了5.46，收視份額達到了16.03% ；憑借該劇張翰獲得了第19屆上海電視節白玉蘭獎最具人氣男演員 。05月10日，主演的愛情偶像劇《等待綻放》首播，飾演“劉亦名”壹角，是壹個沒錢、沒關系、愛戲如命卻四處碰壁的北漂男 ；且張翰在戲中壹人飾演11個不同的角色 。9月28日，張翰與鄭爽主演的偶像劇《勝女的時代》在湖南衛視首部，劇中飾演“華天齊”壹角，這是他首次挑戰腹黑男的角色 ；此劇壹播出，網絡點擊量單日破2500萬，總點擊量破億，也壹直是同時段收視冠軍 ；12月17日，張翰主演的劇情微電影《語過添情》在網絡上首播，在劇中飾演“Mark”壹角；因此微電影張翰擔任了華爾街英語品牌形象大使 。
2014年4月，參加湖南衛視首檔明星姐弟自助遠行真人秀節目《花兒與少年》，擔任角色“導遊” ；4月25日播出第壹期，收視率首播奪冠 ，後幾期持續蟬聯全國第壹 ，大結局於6月13日播出。6月，張翰工作室正式成立 。6月29日，主演的電視劇《不壹樣的美男子》在湖南衛視22：00檔“青春星期天”首播，這是國內第壹次嘗試邊拍邊播的電視劇 。7月8日，主演的電視劇《杉杉來了》登陸江蘇衛視晚間檔幸福劇場首播，於20日收官；在劇中張翰飾演腹黑且傲嬌的總裁“封騰”壹角 。
2015年3月17日，主演的古裝魔幻武俠劇《少年四大名捕》登陸湖南衛視鉆石獨播劇場，於6月3日收官；劇中飾演的“冷血”壹角詮釋了他從陽光男孩到成熟男人的蛻變 。10月23日，與陳喬恩合作主演的青春愛情電影《既然青春留不住》在全國上映 ，飾演“王勁輝”壹角。
2016年3月18日，張翰與趙麗穎、童菲合作的喜劇電影《女漢子真愛公式》在全國上映 ，並在影片中飾演“葉思逸”壹角。3月20日，與古力娜紮、關智斌、吳磊主演的古裝玄幻偶像劇《山海經之赤影傳說》在湖南衛視鉆石獨播劇場開播，並飾演“赤羽”壹角 。