2005年,参加第六届CCTV模特大赛,获得“最佳上镜奖”。2006年,参加
东方卫视男性选秀节目《加油!好男儿》,获得总决赛第八名、最佳绅士风度奖。
2007年,张晓晨主演的都市爱情剧《
青蛙王子》在东方卫视播出,在剧中饰演酒窖初级评酒师李知晨;随后,他与
洪剑涛、
姜超、
闫妮等人主演的爱情喜剧片《
追爱总动员》上映,在片中饰演恋爱高手健豪;同年,参演话剧《红与黑》。同年,作为《
新娱乐在线》的特派记者,赴
洛杉矶参加
第49届格莱美奖颁奖礼的报道。
2009年,张晓晨与
魏晨、
唐笑、
于莎莎共同出演话剧版《奋斗》,在话剧中饰演个性率直的北方男生陆涛。
2010年,张晓晨出演话剧《再见,我的爱人》;随后,他与
林心如、
杨幂等合作出演的古装剧《
美人心计》在
上海电视台电视剧频道首播,剧中饰演梁王
刘武。
2011年,张晓晨与
张涵予、李宗翰等合作出演的古装剧《新
水浒传》在浙江钱江频道(
浙江电视台钱江都市频道)播出,在剧中饰演水泊梁山三十六天罡星之一的没羽箭
张清;随后,他主演的剧情片《
刺杀玫瑰》在
腾讯视频播出;同年,与林心如、
霍建华等合作出演的古装剧《
倾世皇妃》在
湖南卫视播出,在剧中饰演闽国开国君主审知王子。
2013年,张晓晨与
周奇奇、
陈宝辕合作主演的古装剧《
新西厢记》在中央电视台八套(
CCTV-8)播出,在剧中饰演才华出众、用情专一的张珙;随后,与
何炅、
付梦妮合作出演的互动喜剧《
快乐ELIFE》在腾讯视频播出。
2016年,张晓晨主演的古装剧《
寂寞空庭春欲晚》、玄幻剧《
武神赵子龙》先后播出;随后,他主演古装悬疑侦探剧《
绝命卦师》在
乐视视频播出,在剧中饰演、外表帅气、法力高强的小道士天目瞳;同年,他主演的古装剧《
吉祥天宝》以及古装魔幻喜剧《
大仙衙门》播出;同月23日,他与
黄海冰、
罗嘉良主演的抗战剧《
东方战场》在
江苏卫视、
湖北卫视首播;11月5日,作为行走的力量行者嘉宾出席东申童画主办的“禅LIVE——行走的力量X狂禅live展演”活动;13日,与
张含韵、
彭冠英合作出演的古装剧《
兰陵王妃》在
湖南卫视钻石独播剧场播出,在剧中饰演善于易容术的
香无尘;同月16日,与
魏大勋、
文咏珊等联袂主演的穿越爱情偶像剧《
相爱穿梭千年2:月光下的交换》在湖南卫视
青春进行时剧场播出,在剧中饰演赫赫有名的黑帮少主
姜世凯;同月28日,张晓晨受邀出席“时尚先生20周年创刊派对”。
2017年,张晓晨与
黄轩、
窦骁、
周一围等合作出演的玄幻剧《
九州·海上牧云记》在视频平台播出,在剧中饰演邺王牧云栾绝顶聪明的二儿子
牧云德;同年,张晓晨出席时尚家居年度大赏,获得“新风尚人物“。
2018年1月23日,张晓晨出席精美2018FEIA颁奖盛典,并获得年度风尚偶像演员;随后,与
陈坤、
万茜共同主演的年代谍战剧《
脱身》在
东方卫视、
北京卫视首播,在剧中饰演敢爱敢恨的飞行员
巫云甫;同年,他与
陈坤、
倪妮等联袂主演的古装剧《
天盛长歌》在湖南卫视
金鹰独播剧场首播,在剧中饰演傲骨铮铮的金狮世子
赫连铮;9月17日,与
孙怡、
钟汉良、
马天宇合作主演的都市爱情剧《
凉生,我们可不可以不忧伤》在湖南卫视金鹰独播剧场首播,在剧中饰演凉生同父异母的亲生哥哥
陆文隽;12月20日,主演的古装剧《
神医安道全》在
爱奇艺视频播出,在剧中饰演心狠手辣、不择手段的金朝密使朵恩。
2021年,张晓晨与
周冬雨、
许凯合作主演的仙侠剧《
千古玦尘》在
腾讯视频播出,在剧中饰演玄一;随后,他与
郭麒麟 、
宋轶合作出演的古装剧《
赘婿》在腾讯视频播出,在剧中饰演唐明远;同年,他领衔主演的剧情片《
乌兰察布》开机;参演电视剧《
和平之舟》;参演电影《
1921》;12月15日,主演的武侠剧《
雪中悍刀行》在腾讯视频和
中央电视台电视剧频道联合播出。
2024年5月,参演电视剧《烽影燃梅香》。11月1日,参演的电视剧《珠帘玉幕》播出。12月7日,主演的电影《
孤星计划》上映。12月28日,参演的电视剧《大奉打更人》播出。
在东方魔幻剧《
九州·海上牧云记》中张晓晨凭借扎实的演技将
牧云德的性格诠释的淋漓尽致,他游刃有余的演技将人物内心性格刻画的极其细腻。在拍摄《
相爱穿梭千年2:月光下的交换》时张晓晨吃苦敬业的工作态度也获得剧组工作人员的一致好评。(
网易、
腾讯综合评)
古典爱情剧《
新西厢记》的导演路奇认为张晓晨是中国内地既年轻、气质又佳、演技出色的男演员,张晓晨的眼神迷人,能把“张生”演绎出“有故事”的境界。张晓晨的身上具有演员的天赋和灵性,是年轻人身上很难得见到的,每天都见他不停在练台词,表情眼神语气都很到位。(导演
路奇评)