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少年时留给张翰的记忆，几乎全是深夜耳机黄安、小虎队、张学友的歌。他总是在一觉醒来时，发现录音机里的磁带依然吱吱作响，少年的梦想中，他一直希望有个表演的舞台。腼腆的张翰少年时从来不主动和陌生女生搭讪，每一次班级合影，张翰总是站在最边上，脸上带着安静的微笑。
张翰在中央戏剧学院里对自己的人生有了更好的规划，他的夜生活从听音乐变成了看电影，一有时间，他就会从音像店淘回一堆一堆的碟，待在卧室看，摸索表演技巧。在学习上，老师布置一个作业，他就编一个短片。在一次校内的比赛上，张翰编排的爱情短片获得了奖项，这坚定了张翰学表演的决心。毕业后，他便踏上了自己的演艺之路。
2007年，张翰从中戏毕业，在毕业之后的2年期间，张翰先后参演电视剧《大风歌》、客串范冰冰主演的电影《精舞门》、以及《仰角》与《狂暴》两部影视作品（这两部作品均未播出）。
2009年，张翰在与郑爽、魏晨合作的校园青春偶像剧《一起来看流星雨》中饰演男主角“慕容云海”，并演唱电视剧插曲《星空物语》、《让我为你唱首歌》、《拾忆》，张翰凭借此剧获得2009年搜狐电视剧第三季度最受欢迎男演员奖以及2009年腾讯星光大典年度潜力新人奖。
2010年，与郑爽、魏晨合作的电视剧《一起又看流星雨》在湖南卫视开播，再次饰演“慕容云海”一角。7月21日，张翰与韩国演员宋仲基主演的电影《心心历险记2》在韩国首映，饰演中国留学生“赵明”，他在整个影片中都用韩语对白。
2011年，张翰与魏晨、朱梓骁一起主持周日黄金档综艺节目《给力星期天》，搜索量与收视率也保持上升状态。1月14日，张翰与江铠同主演的偶像剧《一不小心爱上你》在湖南卫视首播，饰演“秦朗”；这是他首次在荧幕上尝试扮演“商务轻熟男”形象，挑战哭戏；张翰凭借此剧获得影视风云榜新势力盛典最受欢迎电视剧男演员奖与搜狐电视剧年度盛典最具收视贡献奖。8月12日，与郑爽合作的电影《无极限之危情速递》在中国上映，饰演“吴极限”。12月17日，与白冰、郑爽合作的电视剧《凰图腾》在湖南卫视金鹰独播剧场首播，饰演“段飞鸿”、“李越”。
2012年，张翰与陈乔恩主演的都市时尚偶像剧《胜女的代价》播出，该剧是湖南卫视2012年暑期黄金档收视冠军剧；张翰在剧中变身英伦王子，饰演男主“汤骏”一角；并演唱片尾曲《做最爱你的朋友》；张翰凭在该剧的表现获得亚洲偶像盛典最具号召力演员奖、华鼎奖亚洲演艺新锐百强奖、娱乐现场·电视剧权力榜最具影响力新势力男演员奖、以及亚洲偶像盛典最具突破男演员的提名。
2013年，与严屹宽、姜武合作的古装历史剧《隋唐演义》首播，张翰饰演“罗成”；凭借该剧张翰获得第19届上海电视节白玉兰奖最具人气男演员奖。5月10日，与江铠同合作主演的电视剧《等待绽放》首播，饰演“刘亦名”；张翰在戏中一人饰演11个不同的角色。9月28日，与郑爽合作的电视剧《胜女的时代》在湖南卫视首播，饰演“华天齐”；12月17日，微电影《语过添情》在网络上首播，饰演“Mark”。
2014年，参加湖南卫视真人秀《花儿与少年》第一季，担任“导游”；4月25日播出第一期，收视率首播夺冠，后几期持续蝉联全国第一。6月，张翰同天娱约满，自立门户，成立个人演艺公司“张翰工作室”。6月29日，与鬼鬼吴映洁合作主演的电视剧《不一样的美男子》在湖南卫视首播。7月8日，电视剧《杉杉来了》登陆江苏卫视晚间档幸福剧场首播，该剧讲述了高冷霸道总裁封腾和迷糊软萌吃货薛杉杉展开一段逗趣的“吃货情缘”的故事，并为该剧演唱片头曲《风之诺言》；剧中台词“我要让全世界知道，这个鱼塘被你承包了”在网络引发“鱼塘承包体”。张翰凭借该剧获得第10届首尔电视剧大赏亚洲之星奖。
2015年，与张钧甯合作的古装魔幻武侠剧《少年四大名捕》登陆湖南卫视钻石独播剧场，于6月3日收官；剧中饰演的“冷血”一角诠释了他从阳光男孩到成熟男人的转变。5月，张翰与韩国演员朴敏英合作主演古装剧《锦衣夜行》，饰演锦衣卫“夏浔”。10月23日，与陈乔恩合作主演的青春爱情电影《既然青春留不住》在中国上映，电影讲述张翰饰演的“空心校草”王劲辉与陈乔恩饰演的学霸周蕙缘起大学时期的青涩冲动、跨越十多年的治愈系爱情，张翰演绎出了“王劲辉”的成长与蜕变，并演唱了主题曲《滚蛋歌》。
2016年，与韩国演员高俊熙主演电视剧《夏梦狂诗曲》，同时还担任该剧制片人，从剧本创作到道具置景，再到演员筛选，都亲力亲为。3月18日，张翰与赵丽颖、童菲合作的喜剧电影《女汉子真爱公式》在中国上映，饰演“叶思逸”。3月20日，与古力娜扎、关智斌合作的古装玄幻剧《山海经之赤影传说》在湖南卫视开播，张翰分饰朱雀星宿“赤羽”与青龙心宿“心月狐”两个性格行为极具差异性的角色；并为该剧演唱片头曲《莫问》，并凭借该剧获得第22届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳男演员提名。7月3日，参加湖南卫视大型综艺《夏日甜心》担任兄长。7月27日，张翰与曾志伟合作主演的悬疑推理网剧《十宗罪》在优酷土豆播出，在剧中饰演画龙。
2017年，搭档张俪在大型公安反特谍战剧《猎隼》饰演宋文博。7月28日，其主演的吴京执导的电影《战狼Ⅱ》在中国大陆地区上映，他在片中饰演卓亦凡，并凭借该片获得第1届塞班国际电影节最佳男配角奖，同时提名第34届大众电影百花奖最佳男配角奖。10月9日，合作贾青等主演的年代剧《传奇大亨》播出，在剧中饰演以邵逸夫为原型的主人公顾延枚，从18岁演到70岁，演绎从懵懂少年到一代影视帝国大亨跨越半个世纪的传奇人生。11月3日，与赵丽颖合作主演的谍战动作电影《密战》上映，在影片中饰演法租界巡捕梁栋。
2018年，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》。8月20日，参加芒果TV独家热播的大型实景科幻实验节目《勇敢的世界》。同年9月23日，与阚清子合作主演都市励志剧《如若巴黎不快乐》播出，在剧中饰演商界首屈一指的佟卓尧。
2019年，获得国剧盛典年度演技突破男演员奖；9月12日，与张家辉合作主演的犯罪动作片《催眠·裁决》上映。7月29日，主演的都市爱情剧《若你安好，便是晴天》在上海开机，张翰首次出演立志将中式服装推向海外的服装行业先锋人物。
2020年，张翰确定加盟腾讯视频恋爱社交推理真人秀《心动的信号第三季》。
夏梦狂诗曲2021 饰演夏承司 导演杨玄 主演朱一龙、宋轶、朱梓骁
锦衣夜行 2021 饰演夏浔 导演钟澍佳、梁胜权 主演朴敏英、徐正曦、魏千翔
华丽上班族 2021 饰演李想 导演张博昱、祝东宁 主演秋瓷炫、朱孝天、吴佩柔
烽烟尽处2020 饰演张松龄 导演连奕名 主演焦俊艳、刘长德
先生们请立正 2020
猎隼 2020 饰演宋文博 导演张赫洋 主演张俪、张萌、迟宁宁
海洋之城2020 饰演丁凯 导演陈昆晖 主演王丽坤、张雅玫、郭子千
若你安好便是晴天2020 饰演唐明轩 导演黄天仁 主演徐璐、洪尧、王瑞子
如若巴黎不快乐 2018-09-23 饰演佟卓尧 导演张博昱 主演阚清子、林申、张雅玫
温暖的弦2018-04-30 饰演占南弦 导演黄天仁 主演张钧甯、张嘉倪、经超
传奇大亨 2017-10-09 饰演顾延枚 导演庄训鑫 主演贾青、宋轶、陈乔恩
十宗罪 2016-05-20 饰演画龙 导演李东勋 主演曾志伟、于小彤、张雅玫
山海经之赤影传说 2016-03-20 饰演赤羽/心月狐 导演朱锐斌 主演古力娜扎、关智斌、蓝盈莹
少年四大名捕2015-03-17 饰演冷血 导演梁胜权、黄俊文 主演张钧甯、贾青、何晟铭
杉杉来了2014-07-08 饰演封腾 导演刘俊杰 主演赵丽颖、黄明、张杨果而
不一样的美男子2014-06-29 饰演高远树 导演丁仰国、沈怡 主演吴映洁、纪亚文、路晨
胜女的时代2013-09-28 饰演华天齐 导演张博昱 主演郑爽、江语晨、乔任梁
等待绽放2013-05-10 饰演刘亦名 导演蒋家骏 主演江铠同、赵楚仑、李曼
隋唐演义2013-01-14 饰演罗成 导演钟少雄 主演严宽、姜武、杜淳
童话二分之一2012-08-27 饰演范均（客串） 导演张哲书 主演李俊赫、张钧甯、朱梓骁
胜女的代价2012-07-15 饰演汤骏 导演张博昱 主演陈乔恩、高以翔、张檬
太平公主秘史2012-03-27 饰演李隆基 导演李翰韬 主演贾静雯、李湘、袁弘
大风歌2011-12-17 饰演张释之 导演黄健中 主演吕良伟、王姬、张光北
凰图腾2011-12-17 饰演段飞鸿 导演刘仕裕 主演白冰、郑爽、张默
一不小心爱上你2011-01-14 饰演秦朗 导演麦大杰 主演江铠同、丹尼斯·吴、乔乔
一起又看流星雨2010-08-09 饰演慕容云海 导演丁仰国、宋洋 主演郑爽、俞灏明、魏晨
一起来看流星雨2009-08-08 饰演慕容云海 导演丁仰国、宋洋 主演郑爽、俞灏明、朱梓骁
仰角2009 饰演童自学 导演徐家林 主演张延、陶泽如、沈晓海
催眠·裁决2019-09-12 饰演杨凯 主演张家辉
三体2019 饰演潘寒 导演张番番 主演冯绍峰、张静初、吴刚
密战 2017-11-03 饰演梁栋 导演钟少雄 主演郭富城、赵丽颖、任达华
战狼Ⅱ2017-07-28 饰演卓亦凡 导演吴京 主演吴京、弗兰克·格里罗、吴刚、卢靖姗
女汉子真爱公式 2016-03-18 饰演叶思逸 导演郭大雷 主演赵丽颖、丁一宇、童菲
既然青春留不住2015-10-23 饰演王劲辉 导演田蒙 主演陈乔恩、施予斐
张震讲故事之鬼迷心窍2015-07-03 饰演钟宇 导演徐正超 主演郝劭文、张俪、范植伟
神探驾到2015-02-06 饰演祈世昌 导演黄百鸣、邱礼涛 主演古天乐、曾志伟、林家栋
夜幕惊魂2013-06-09 饰演阿汉 导演丁小洋 主演吴佩慈、连晋、赵英俊
无极限之危情速递2011-08-12 饰演吴极限 导演傅华阳 主演郑爽、释延能、胡梦媛
心心历险记22010-07-21 饰演赵明 导演李廷哲 主演宋钟基、成东日、金正泰
精舞门2008-08-27 饰演主持人 导演傅华阳 主演范冰冰、陈小春、南贤俊
狂暴2008-00 饰演王小兵 导演陈思雨 主演杨烁、高川、丁蕾
2017-05-18 第22届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳男演员奖 山海经之赤影传说 （提名）
2016-05-21 第19届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳男演员奖 少年四大名捕 （提名）
2019-01-01 国剧盛典年度演技突破男演员 （获奖）
2017-12-03 腾讯视频星光大赏年度突破电影演员大奖 （获奖）
2017-09-16 亚洲影响力盛典最具实力演员奖 （获奖）
2016-12-03 爱奇艺尖叫之夜年度最受欢迎电视剧演员奖 （获奖）
2016-11-09 时尚COSMO美丽盛典年度最具人气偶像 （获奖）
2016-11-06 新浪粉丝嘉年华明星势力榜年度人物 （获奖）
2015-11-03 亚洲影响力东方盛典亚洲影响力最受欢迎内地演员 少年四大名捕 （获奖）
2015-09-10 第10届首尔电视剧大赏亚洲之星奖 杉杉来了 （获奖）
2015-01-15 微博之夜微博年度人气奖 杉杉来了 （获奖）
2014-12-23 搜狐时尚盛典年度电视剧男明星 （获奖）
2014-12-06 爱奇艺尖叫之夜互联网最受欢迎电视剧男演员奖 杉杉来了 （获奖）
2013-08-18 第二届亚洲偶像盛典最受欢迎荧幕情侣 （获奖）
2013-08-18 第二届亚洲偶像盛典最受关注男演员 （获奖）
2013-04-16 娱乐现场电视剧权力榜最具影响力新势力男演员 胜女的代价 （获奖）
2012-12-10 第8届华鼎奖亚洲新锐演艺百强 （获奖）
2012-08-23 第一届亚洲偶像盛典最具号召力演员 胜女的代价 （获奖）
2012-01-11 搜狐电视剧年度盛典最具收视贡献奖 一不小心爱上你 （获奖）
2011-10-25 影视风云榜新势力盛典最受欢迎电视剧男演员 （获奖）
2010-12-31 第二届国剧盛典最佳男新人 一起又看流星雨 （提名）
2010-11-09 搜狐秋季电视剧盛典最佳荧幕情侣 （获奖）
2010-11-09 搜狐秋季电视剧盛典搜狐电视剧盛典最佳男新人 一起又看流星雨 （获奖）
2010-04-11 第十届蒙牛酸酸乳音乐风云榜#最佳跨界艺人 （获奖）
2010-01-21 新浪网络盛典最具潜力演艺新人 （获奖）
2010-01-10 第四届腾讯网星光大典年度潜力新人 （获奖）
2009-01-01 搜狐秋季电视剧盛典最受欢迎男演员 一起来看流星雨 （获奖）
2009-01-01 搜狐秋季电视剧盛典最佳潜力演员 （提名）
2009-01-01 搜狐秋季电视剧盛典十大经典角色之一 （获奖）
2009-01-01 搜狐秋季电视剧盛典媒体最佳推荐男演员 （提名）
2017-12-08 第1届塞班国际电影节最佳男配角奖 战狼Ⅱ （获奖）
2013-06-14 第19届上海电视节白玉兰奖最具人气男演员奖 隋唐演义 （获奖）
2018-11-10 第34届大众电影百花奖最佳男配角奖 战狼Ⅱ （提名）
在《隋唐演义》里，张翰无论外形气质都与罗成十分相像，功夫也好，是我们兄弟中负责耍帅的英雄。（演员严屹宽评）
人(张翰)很害羞，是个笑起来亮晶晶的大男生。（演员陈乔恩评）
张翰是一位对角色的把控十分到位的演员，并且很有自己的想法，很善于抓细节。（导演张哲书评）
认真的男人，靠谱。（导演张博昱评）
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