2002年，大学期间客串出演由陈宝国主演的电视剧《铁面无私》，饰演谷云。
2004年，还是北京电影学院表演系大四的学生张雨提，在历史题材电视剧《台湾首任巡抚刘铭传》中饰演马来诗媛。之后参演了北京电影学院和天津广播局为庆祝中国电影100周年和北京电影学院成立55周年而共同制作的电视剧《豆蔻年华》，饰演赵柠。在校期间出演了《秋天的树叶》、《火柴天堂》、《一个无政府主义者的意外死亡》、《颤音》等话剧作品。
2006年，领衔主演了军旅题材电影《列兵大学生》，之后与牛青峰共同主演了校园爱情电影《爱的是你》。
2007年，参演由张嘉译主演的电视剧《温暖》，饰演严晓虹。
2008年，联合执导并主演了电影《山村流淌着母亲的河》；11月，出演的根据真人真事改变的电影《民警王法金》在人民大会堂首映。
2010年4月23日，张雨提出演的电视剧《松花江上》在北京人民大会堂举行媒体见面会。
2011年，主演了郭彤执导的公安刑警电影《边城警魂》，在片中饰演石元春。2012年，主演英壮执导的情感轻喜剧电影《凭啥相信你》。
2014年，参演由侯勇、童蕾主演的革命历史剧《英雄吉鸿昌》，饰演温小鹿。
2016年，参演纪念中国共产党建党九十五周年献礼影片《乾元苍穹》。
