2000年，张皓然开始在驻港部队进行了为其两年的兵役。张皓然退役后，顺利考入中央戏剧学院。

2009年，在全国首部布依族数字电影《好花红》中担纲男一号，与全国总工会文工团独唱演员王艺霖在剧中演对手戏。

2011年，出演了由香港导演马伟豪执导的改编自石康同名小说的电影《奋斗》，在剧中饰演韦涛。

2012年，在农村教师题材的电影《春雨沙沙》中首次尝试教师角色，在剧中饰演周小斌老师；同年，他出演了卢伦常执导的都市情感励志轻喜剧《爱情面前谁怕谁》，在剧中饰演小山；同年，他还在国内第一部真实反映中国研究生支教团深层生态的电影《青春的力量》出演男一号。

2013年，与朴寒星、章婷婷、孙绍龙合作主演惊悚悬疑电影《笔仙2》，在片中饰演西装笔挺、稳重干练的男主角游峰。

2014年，与秋瓷炫、巩峥、张博合作主演民国情感剧《秀秀的男人》，在剧中饰演男主角刘家齐的表弟、英俊潇洒且有点痞坏的柱子。

2015年，与刘诗诗、霍建华、黄轩合作主演古装传奇励志剧《女医·明妃传》，在剧中饰演太医院院判程村霞；同年，与张翰、张俪、朱晓辉合作主演惊悚悬疑电影《张震讲故事之鬼迷心窍》，在片中饰演杨贺天；同年，与古力娜扎、蒋劲夫、小彩旗合作主演古装玄幻剧《青丘狐传说》，在“长亭”单元中饰演穷凶极恶的狼妖。

2016年，在年代爱情剧《乱世丽人行》中饰演富家公子韩伟松；同年，出演刘信义执导的古装武侠喜剧《浒门客栈》，在剧中饰演账房先生。2017年，与吴莫愁、刘帅良合作出演青春校园电影《毕业进行时》，在片中饰演悦哥。

2019年1月，在警匪动作电影《“大”人物》中饰演保镖子龙；同年，主演科幻悬疑剧《在劫难逃》。

2014年9月9日，出席在北京万事达中心举办的“2014时尚运动嘉年华——携手公益明星买一善一”公益活动，用自身的影响力号召大家参与“买一善一”，为山区的缺鞋儿童送去新鞋子和更多的温暖和关爱

2015年11月7日，中国腾冲国际半程马拉松赛开跑，波点男神张皓然与FRESH鲜跑团创办人LucasLee,台湾演员、歌手徐洁儿、台湾演员田家达作为鲜跑团代表出征领跑，挥汗以3小时零6分的成绩完成了自己人生第一次半程马拉松。

2016年3月31日第九个世界自闭症日，爱心大使张皓然牵手“星星的孩子”呼吁大家多多参与公益，以实际行动唤起身边人对于特殊群体的关注与帮扶，用爱与陪伴帮助孩子们快乐的成长。

2016年4月13日第五季“搜狐名人马拉松”邀张皓然、王凯、袁姗姗、曹卫宇、张朝阳等名人齐聚三亚开跑，张皓然轻松挑战高温沙滩跑，完成20km全程马拉松。

2016年6月13日受邓亚萍邀约参加厦门“恭祝中国梦”公益活动，与邓亚萍、徐洁儿与多位奥运冠军及艺人领跑此次慈善“益起跑”。记者对张皓然进行了采访，他表示非常乐于“以脚步践行公益，用汗水诠释体育精神，和更多的人参与并支持体育公益和体育事业的发展。”

2016年7月24日，张皓然与蒋劲夫、印小天、许飞、徐洁儿、李斯羽等娱乐圈大咖、跑步达人在青海湖畔开跑，共同挑战最美高海拔路线。

2016年8月奥运期间，波点男神张皓然继黄渤、夏雨、贾乃亮、邹市明等多位明星大咖热情到访后，亮相《明说奥运》直播综艺秀现场，当天张皓然身着简约波点T恤搭配牛仔裤，在直播中与主持人邱启明、嘉宾主持李斯羽畅聊奥运赛事，更通过美女主播团与在线粉丝实时互动，谈及“斑点”、“秋裤”等话题时妙趣横生，整场气氛欢乐，爆笑不断。

2016年9月12日，由90后新锐导演陈鹏执导的超级古风网剧《识汝不识丁》在优酷独家开播，剧中崔炯的扮演者波点男神张皓然的反派初体验也终于在网友的期待下上线。据悉该剧首集上线17小时，点击量便突破一千万，张皓然在剧中扮演的典史大人崔炯古装扮相大获好评的同时威严厉色，耍起心机来不仅眼神意味深长，就连随着面部表情活动的眉毛里都是满满的戏。

2016年出演了古装剧《识汝不识丁》的他不但在戏剧表演上实现突破，更是因戏打开了自己与古风的缘分。9月22日，暌违乐坛两年的张皓然带着自己的古风新歌《君不见》诗意归来，以沉静且极富磁性的嗓音将一段无疾而终地苦恋娓娓道来。

2016年9月29日，超级古风网剧《识汝不识丁》再次刷新网剧神话，上映两周点击量突破3亿大关，剧中反派崔炯扮演者张皓然“眼技”抢戏，脱颖而出，受到原著作者与网友的一致盛赞。《识汝不识丁》破三亿，张皓然加油庆功派对在北京三里屯动感来袭，波点主题的场地炫酷十足，张皓然一身运动装扮能量满格，张皓然圈中好友、媒体朋友等纷纷到场，以“运动”的方式为他助力庆功。

2016年10月19日，张皓然与任贤齐、张雨绮、印小天、许飞、金大川、李响、范逸臣、高云翔、李斯羽、田家大、林韦君、邱启明等众多娱乐明星、体育名人，齐聚日月潭，马拉松热力开跑，再次挑战21公里全程成功完赛。张皓然接受采访时表示，"我是在这里出道的，我的第一张唱片也是在这里发行的。阔别几年，好久不见，内心感慨万千。谈到跑步对自己演艺事业上的帮助，张皓然说"跑步让我的人生变得更加豁达、更开朗。

2017年4月22日，张皓然为自己家乡绿色公益活动代言，在第48个世界地球日来临之际，张皓然重返故里——内蒙古，参加主题为“共建绿色一带一路共享生态地球家园”的植树公益活动，该活动以内蒙古库布其沙漠为主会场，在内蒙古呼和浩特、新疆南疆、甘肃武威等8省区12地联动举办，吸引了社会各界2万多人参与，各地共同栽植树木40万株。

2017年5月7日，张皓然受新浪体育邀请前往布拉格参加第23届布拉格马拉松金标赛事，本届赛事布拉格马拉松组委会特意设置了一项全马接力赛事，演员张皓然和游泳世界冠军吴鹏参加了这项比赛。当天，赛场上一身波点运动装备的张皓然活力十足，极为抢眼，接棒世界冠军吴鹏顺利完成半马比赛，冲刺过后，张皓然高举五星红旗激动落泪。

2018年1月17日，张皓然受邀出席由BAZAAR风格衣橱举办的“2018环球时尚新锐大赏”，张皓然用2017年一份满意的成绩单，以及对“波点潮流文化”的坚定追求，斩获“年度最具时尚风格艺人”大奖。

获奖

• 2013第17届韩国富川国际幻想电影节笔仙Ⅱ（提名）

在《笔仙2》选角过程中，张皓然沉稳的气质和谦逊的态度与其试戏时所表现出的强大的爆发力形成了鲜明的对比。从安兵基导演《笔仙2》中的“文艺败类”游峰到“痞子男”柱子再到此次的“腹黑男”，让帅气的他直呼在偏离文艺暖男的道路上越走越远。

张皓然身高181cm、长相棱角分明，他具有做一个型男的所有外在条件，而他明明可以靠颜值，但偏偏特别在意自己的演技。张皓然在《女医明妃传》中，凭借令人信服的表演，将剧中亦正亦邪的程村霞这个人物演绎得呼之欲出）。