2004年，16岁的张若昀参演首部电视剧，出演由高圆圆主演的《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》，饰演主角周卫国的弟弟刘志辉而受到关注。

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。同年，客串《失恋33天》系列微电影《失恋侯群症——〈失恋33天〉群像》。

2012年4月，夺得乐视影视盛典电视剧最佳新人奖。同年，客串战争题材电视剧《血色玫瑰之女子特遣队》，饰演周礼禅。

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、斓曦等演员的国民感情剧《下辈子还嫁给你》，饰演傅念文； 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 。同年， 主演特种作战题材电视剧《雪豹坚强岁月》，饰演男一号周卫国；12月，主演青春偶像爱情剧《恋歌》，饰演男一号林恒，献唱片头曲《醒来》；同期，主演微电影《不可思议的超市未眠夜》。

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，参演战争题材电视剧《光影》，饰演罗天强。

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； 7月参演同名小说改编的民国玄幻网络剧《无心法师》播出，张若昀饰演军阀张显宗，受到广泛关注。8月，与李易峰，周冬雨，阚清子，张鲁一等一同出演由海飞原著小说改编的现象级革命剧《麻雀》，饰演国民党军统特工唐山海。

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改编的电视剧《十五年等待候鸟》于湖南卫视播出，饰演男主角裴尚轩。4月，主演改编自秦明原著“法医秦明系列”悬疑侦案小说的刑侦网络剧《法医秦明》；11月25日，搭档吴彦祖、张静初、郭采洁、张孝全等主演的林岭东执导动作片《冲天火》在全国上映 。

2017年，主演古装剧《霍去病》；同年，再次搭档高洋主演由周立波同名小说改编的土改革命电视剧《暴风骤雨》，饰演赵玉林；并参演由宋丹丹、姜妍、刘莉莉等人出演的都市情感电视剧《亲爱的她们》，饰演漫画家何安宁。8月，在都市爱情剧《爱情进化论》中饰演牙科医生鹿飞 。9月，出演由猫腻同名网络小说改编的电视剧《庆余年》，饰演男主角范闲。11月22日，在第14届年度先生盛典上获得年度最受关注演员奖 。12月，张若昀首次出演话剧，担任林兆华执导话剧《三姐妹·等待戈多》中轻松幽默，时而深沉的流浪汉“弗拉季米尔”和生活苦闷中年男子“韦尔希宁”两个主要角色的演出工作。

2018年9月20日-24日，张若昀于北京保利剧院再次出演话剧《三姐妹·等待戈多》，并连续公演五场 。

2019年3月6日，宣布参演谍战剧《惊蛰》，在其中饰演男主角陈山。5月1日，张若昀参加的《“中国梦·劳动美”——五一“心连心”特别节目》在CCTV-1黄金档播出，而他在节目中则与刘烨合作演唱了歌曲《时代号子》；9月5日，参演电视剧《完美证据》，9月24日，以嘉宾的身份参加了《明星大侦探第五季》的节目录制。