2007年1月,主演王硕执导的都市爱情剧《青蛙王子》,在剧中饰演酒窖初级评酒师李知晨;7月,参演话剧《红与黑》;8月,主演高亚麟执导爱情片《追爱总动员》,片中饰演恋爱高手健豪;11月,出演傅东育执导,秦俊杰、柏栩栩青春励志剧《网球王子》。2008年1月,客串张承执导,郭涛、陶虹主演的贺岁喜剧片《婚礼2008》。
2009年1月,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;2月14日,作为《新娱乐在线》的特派记者,赴洛杉矶参加第49届格莱美颁奖礼的报道;7月,出演吴锦源执导,林心如、杨幂主演的古装传奇剧《美人心计》,剧中饰演梁王刘武;10月,出演鞠觉亮执导,张涵予、王建新主演的古装剧《水浒传》 ,剧中饰演水泊梁山三十六天罡星之一的没羽箭张清。
2010年3月,出演话剧《再见,我的爱人》;4月,与李晟、张嘉倪共同主演都市情感剧《离爱》 ,剧中饰演医学院临床医生康纵;9月,主演路奇执导的古装爱情剧《新西厢记》,在剧中饰演才华出众、用情专一的张珙;12月,出演梁辛全执导,林心如、霍建华主演的古装爱情剧《倾世皇妃》,剧中饰演闽国开国君主审知王子。
2011年4月,主演陈晓雷执导的剧情片《刺杀玫瑰》,剧中饰演钟文山;9月,与刘晓庆、陈冲共同主演古装传奇剧《隋唐英雄》,剧中饰演外号为天宝无敌大将的宇文成都。
2012年5月,主演陈正道执导的青春偶像剧《成人记》;10月,与刘恺威、张俪等人共同出演古装喜剧《江南四大才子》,剧中饰演明武宗正德帝;12月,主演网易明星微电影特别篇《我的山》。
2013年3月,出演古装传奇剧《隋唐英雄3》、《隋唐英雄4》,剧中饰演西凉将军杨藩;5月,出演元德执导,金起范、赵丽颖主演的古装爱情剧《吉祥天宝》;6月,与单薇联合主演年代谍战剧《冷枪手》,在剧中饰演共产党特战队队长柴福东;8月,出演王硕执导,何炅、付梦妮主演的互动喜剧《快乐ELIFE》;9月,出演叶昭仪执导,张含韵、彭冠英主演的古装爱情剧《兰陵王妃》,剧中饰演善于易容术的香无尘;11月,主演冯哲执导的古装传奇剧《神医安道全》,剧中饰演心狠手辣、不择手段的金朝密使朵恩。
2014年1月,出演冯喆执导,耿乐、蒋林静主演的抗战剧《我把忠诚献给你》;3月,主演李翰涛执导的古装传奇剧《隋唐英雄5》,剧中饰演阴险很辣的武三思;4月与潘粤明、杜海涛联合主演青春片《怒放之青春再见》,片中饰演酒吧的艺术总监郑天亮;5月,出演路奇执导,黄海冰、罗嘉良主演的抗战剧《东方战场》;9月,与杨洋、李易峰等人共同出演悬疑冒险剧《盗墓笔记》,剧中饰演解家的少当家解雨臣。
2015年2月,出演程力栋执导,林更新、林允儿主演的古装玄幻剧《武神赵子龙》;3月,张晓晨作为80后慈善公益明星代表出席第五届明星公民颁奖盛典;8月,与郑爽、刘恺威等人合作出演古装剧《寂寞空庭春欲晚》 ;9月,出演曹盾执导,黄轩、窦骁、周一围主演的古装玄幻剧《九州·海上牧云记》,在剧中饰演邺王牧云栾绝顶聪明的二儿子牧云德;10月,与刘娜萍联合主演古装悬疑侦探剧《绝命卦师》,在剧中饰演、外表帅气、法力高强的小道士天目瞳;11月,与王传君、吴倩合作拍摄古装魔幻喜剧《大仙衙门》;12月,受邀出席巴黎时装周观看品牌秋冬巴黎男装秀。
2016年6月,与魏大勋、文咏珊等联袂主演穿越爱情偶像剧《相爱穿梭千年2:月光下的交换》,剧中饰演赫赫有名的黑帮少主姜世凯;9月,与孙怡、钟汉良、马天宇合作拍摄现代情感剧《凉生,我们可不可以不忧伤》,剧中饰演凉生同父异母的亲生哥哥陆文隽;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;11月28日,张晓晨受邀出席“时尚先生20周年创刊派对”。
2017年6月,与陈坤、倪妮等联袂主演古装传奇剧《天盛长歌》,剧中饰演傲骨铮铮的金狮世子赫连铮;5月,与陈坤、万茜共同主演年代谍战剧《脱身》,在剧中饰演敢爱敢恨的飞行员巫云甫;12月,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,出席精美2018FEIA颁奖盛典,并获得年度风尚偶像演员;3月,与韩庚、王晓晨共同出演爱情都市剧《爱我,你敢吗?》 ,剧中饰演钢琴艺术家萧牧。
▪ 2018 FEIA颁奖盛典 年度风尚偶像演员 《九州·海上牧云记》 (获奖)
▪ 2006 超级盛典 最具风格新势力奖 (获奖)
▪ 2017 时尚家居年度大赏 年度风尚偶像演员 (获奖)
▪ 2007 罗莱之夜 十大偶像 (获奖)
▪ 2007 风尚大典 风尚年度人气群星奖 (获奖)
▪ 2007 模特大典 新锐模特 (获奖)
▪ 2005 CCTV服装设计暨模特电视大赛 最佳上镜奖 (获奖)
▪ 2008 华人名流慈善之夜 最具慈善精神奖 (获奖)