2009年，张翰凭借青春校园偶像剧《一起来看流星雨》中的“慕容云海”一角正式进入演艺圈 。2011年，主演电视剧《一不小心爱上你》，首次尝试扮演“商务轻熟男”形象。2012年，主演偶像剧《胜女的代价》，并凭借该剧获得2012年亚洲偶像盛典最具号召力演员奖 。2013年1月，主演古装历史剧《隋唐演义》，凭借该剧获得第19届上海电视节白玉兰奖最具人气男演员奖。2014年4月，参与湖南卫视真人秀《花儿与少年》第一季的录制 ；6月，张翰成立个人演艺公司“张翰工作室"；同年，凭借主演的偶像剧《杉杉来了》获得第10届首尔电视剧大赏亚洲之星奖。2015年10月，主演的青春电影《既然青春留不住》上映 ；4月，参演个人首部科幻电影《三体》；5月，主演古装剧《锦衣夜行》；9月，主演年代剧《传奇大亨》。 2016年3月，张翰首当制片人，制作电视剧《夏梦狂诗曲》；7月3日，参加湖南卫视大型综艺《夏日甜心》；同年，主演[[吴京]]执导的军事题材电影《战狼2》，并凭借该片获得第1届塞班国际电影节最佳男配角奖 ；12月，张翰再次当总制片人，与[[阚清子]]主演电视剧《如果巴黎不快乐》。2018年1月，主演电视剧《海洋之城》 。2018年1月，合作[[王丽坤]]主演海上职场生活剧《海洋之城》，在剧中饰演华人航海官丁凯 。4月29日，搭档[[张钧甯]]主演的都市职场情感剧《温暖的弦》在湖南卫视金鹰独播剧场首播，在剧中饰演的占南弦是一位白手起家的极客，没有显赫的家世，却依靠着异禀天赋，从无到有创造出属于自己的商业神话，张翰并为该剧献唱推广曲《如果没有你》