2004年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《超级女声》成都唱区的比赛，获得成都唱区亚军，并在亚军突围赛中顺利晋级全国五强，最终获得全国总决赛季军，从而正式进入演艺圈；同年，签约北京天中文化，成为旗下签约艺人。
2005年，为湖南卫视选秀娱乐节目《超级女声》演唱主题曲《想唱就唱》；7月20日，推出首张个人音乐专辑《我很张含韵》，收录了包括《妈妈我爱你》、《酸酸甜甜就是我》等在内的10首歌曲；10月，获得“金曲金榜”内地最受欢迎新人奖，而歌曲《酸酸甜甜就是我》则获得十大金曲；同年，推出首张个人EP专辑《新年好》，收录了包括《最想念的季节》、《追梦》2首歌曲；12月，参加香港电台举办的“跨年夜含韵新年倒数活动”。
2006年3月，获得“东方风云榜”最佳新人银奖；同年，与曾志伟、李俊锋、曾宝仪合作主演青春偶像剧《浪击天涯》，在剧中饰演甜美可爱的蒋珠，这是她的首部电视剧作品；4月，在香港推出首张个人同名专辑《张含韵》，收录了包括《一个人长大》、《哎呀呀》等在内的11首歌曲；8月，获得“香港新城国语力”新势力歌手奖。
2007年2月，推出第二张个人音乐专辑《青春无敌》，收录了包括《公主的魔法项链》、《只要我长大》等在内的10首歌曲；10月，推出首张个人精选辑《一人一梦》，收录了包括《一人一梦》、《白色》等在内的11首歌曲。
2008年2月，做客搜狐娱乐直播节目《明星在线》。
2009年，与秦汉、薛家燕、邓健泓合作主演家庭伦理剧《龙凤呈祥》，在剧中饰演凤姨的小女儿姜嘻嘻；2月，与天中文化解约；同年，担任旅游卫视《BAZAAR必须时尚》的主持人。
2010年，参加浙江卫视选秀娱乐节目《非同凡响》的比赛，最终获得全国总决赛季军；同年，推出个人单曲《我不是复制品》，该歌曲由包小柏为其量身打造。
2011年，与华少搭档主持浙江卫视综艺节目《快乐蓝天下》；同年，进入中央戏剧学院进修。
2012年5月16日，参加湖南卫视《百变大咖秀第四季》的比赛，现场模仿梅艳芳并演唱歌曲《夕阳之歌》。
2013年，推出个人单曲《初恋未满》；7月4日，其主演的青春爱情电影《初恋未满》上映，在片中饰演外表清丽且学习优秀的女主角董啾啾，这也是她的首部电影作品；随后，推出个人单曲《爱神总是敲错门》；9月，推出个人单曲《照顾自己》；同年，与彭冠英、陈奕、张子文合作主演古装传奇剧《兰陵王妃》在剧中饰演性格奔放自由、聪明机灵的女主角元清锁；9月29日，其主演的青春励志剧《因为爱情有多美》在湖南卫视播出，在剧中饰演活泼可爱中有点小刁蛮、古灵精怪中爱吃醋的富二代祁琪；12月31日，参加湖南卫视跨年晚会，并演唱歌曲《继续，给十五岁的自己》。
2014年9月，与严屹宽、李依晓、朱一龙合作主演古装武侠剧《新萧十一郎》，在剧中饰演古灵精怪的小公子。
2015年7月，参加湖南卫视明星真人秀节目《偶像来了》；同年，参加湖南卫视脱口秀节目《天天向上》的录制。
2016年1月，为古装武侠剧《新萧十一郎》演唱插曲《相思赋》、《问别》；2月，参加湖南卫视《元宵喜乐会》，并与杨钰莹合唱歌曲《庆祝》；3月16日，受邀参加《超级女声》发布会，并现场演唱歌曲《酸酸甜甜就是我》；4月，为芒果TV选秀娱乐节目《超级女声》演唱追梦能量歌《有梦别放下》；同年，与王龙华、韩彩英、王艳合作主演古装励志剧《重耳传奇》，在剧中饰演齐国公主齐姜；7月18日，推出个人单曲《边城浪子》，并作为古装武侠剧《新边城浪子》的宣传曲；12月，参加湖南卫视综艺节目《快乐大本营》的录制，并现场与彭冠英合唱歌曲《我要你》。
2017年3月，主演唐旭执导的剧情电影《单板厨神》，在片中饰演家庭优越、学识渊博的女主角冷珊；7月，参加湖南卫脱口秀节目《天天向上》；8月，参加明星带素人萌娃的成长体验真人秀节目《萌师驾到》；12月，与刘亦菲、井柏然、赵立新、刘敏涛等合作出演民国奇幻剧《南烟斋笔录》，在剧中饰演民国名伶戴晚清。
2018年，参加浙江卫视演技竞演类节目《我就是演员》；12月20日，推出个人单曲《喜欢你》；12月25日，由赵丽颖、冯绍峰领衔主演的古装剧《知否知否应是绿肥红瘦》播出，张含韵在剧中饰演的是盛明兰的堂姐盛淑兰，不仅性格温顺而且还懂得隐忍。
