2004年,年仅16岁的张若昀参演首部电视剧,由高圆圆主演的《海的誓言》中饰演少年欧阳正 。
2010年1月,参演由李晨、王丽坤主演的历史言情剧《理发师》,饰演赵擎;同年因参演文章主演的战争爱情题材电视剧《雪豹》,饰演刘志辉,而受到了大家的关注。
2011年,主演《雪豹》姊妹篇励志革命剧《黑狐》,张若昀在剧中担当男主角,饰演方天翼 。2012年4月,夺得乐视影视盛典电视剧最佳新人奖 。
2013年1月,主演抗战题材电视剧《雳剑》饰演“严颂声”;3月,出演汇集了陈德容、陈昭荣、斓曦等演员的国名感情剧《下辈子还嫁给你》,张若昀在剧中饰演傅念文;4月,客串谍战剧《血色玫瑰之女子特遣队》饰演周礼禅;6月,在李卓霖、章雯淇领衔主演的励志电视剧《风影》中再次饰演方天翼一角;同年,主演特种作战题材电视剧《新雪豹》,饰演男一号周卫国。
2013年12月,张若昀在青春偶像爱情剧《恋歌》饰演男一号林恒;同年参演微电影《不可思议的超市未眠夜》饰演男主角。
2014年,国剧盛典中获得年度卓越演员奖。 12月,参演网络偶像剧《男神执事团》,饰演男主角杰。 同月,又参演同名小说改编的民国玄幻网络剧《无心法师》,饰演军阀张显宗。
2015年3月,与马思纯合作出演大型青春校园喜剧生活大爆炸电影版《奇葩朵朵》(又名《简单爱》),饰演男主角黄剑; 5月,联手老搭档高洋主演根据周立波同名小说改编而成的电视剧《暴风骤雨》, 饰演男主角赵玉林。8月,与李易峰,周冬雨,阚清子,张鲁一等一同出演海飞原著小说改编的现象级革命剧《麻雀》,饰演唐山海。 同月主演由林岭东执导并汇集了吴彦祖、张静初、郭采洁、张孝全等两岸三地众多明星的电影《冲天火》(原名《飞霜》),饰演潘子文。
2016年1月,与关晓彤,刘畅一同主演原创东方奇幻电视剧《九州·天空城》,饰演男主角风天逸。 2月8日,主演的古装单元电视剧《青丘狐传说》于湖南卫视钻石独播剧场播出,出演《阿绣》单元中的书生刘子固。 3月16日,根据作家盈风青春小说IP改编的影视剧作品《十五年等待候鸟》于湖南卫视青春进行时剧场播出,饰演男主角裴尚轩 。4月,主演改编自“法医秦明系列”悬疑侦案小说的刑侦剧《法医秦明》,饰演男主角秦明; 11月25日,其主演的动作片《冲天火》在全国上映。
2018年,主演古装剧《庆余年》。2019年,主演谍战剧《惊蛰》。