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》。