2002年，張子萱以平面模特身份出道，之后的九年時(shí)間她主要擔(dān)任《瑞麗》等時(shí)尚雜志的平面模特，與此同時(shí)她還擔(dān)任了五月天、馬天宇等歌手音樂錄影帶的女主角，以及參與了眾多廣告的拍攝。

　　2006年，張子萱擔(dān)任了東田造型彩妝流行趨勢(shì)發(fā)布會(huì)的T臺(tái)模特。2007年7月，張子萱出席了第5屆瑞麗封面女孩大賽總決賽，并登臺(tái)演唱了歌曲《我的SuperStar》。

　　2008年1月26日，張子萱參加了KOBECOLLECTIONSHANGHAI走秀活動(dòng);隨后，她又參加了T.B2北京新光天地服裝發(fā)布會(huì);同年3月15日，她還與參加了“東京女孩in東京”活動(dòng);

　　2009年9月，張子萱與王翔、楊?yuàn)檴?、康樂共同參加了RAYLIGIRLSDREAMPARTY的走秀;隨后，他又與王翔、Ayuk一起參加了《TOKYOGIRLS》的走秀活動(dòng);同年10月18日，張子萱在第7屆瑞麗封面女孩大賽上作為專屬模特參與走秀。

　　2010年3月，張子萱與洛瑤共同參加北京Lotto領(lǐng)型主演春夏品牌發(fā)布會(huì)暨Lotto領(lǐng)型主演創(chuàng)意造型大賽啟動(dòng)儀式，并參與了大賽的走秀;同年4月，她還擔(dān)任了北京國(guó)際車展的車模工作，并接受了易車網(wǎng)的專訪;同年9月，她還參加了第8屆瑞麗封面女孩大賽，并以專屬模特身份參與走秀;隨后，張子萱還參加了《瑞麗服飾美容》十五周年大賞。

　　2011年，張子萱出演了個(gè)人的首部戲劇作品，她與文章、白百何、王耀慶共同出演了由鮑鯨鯨同名作品改編的現(xiàn)代愛情電影《失戀33天》，并在片中飾演了貪慕虛榮的拜金女李可，張子萱也憑借在本片中的不俗表現(xiàn)獲得了第31屆大眾電影百花獎(jiǎng)最佳新人和第49屆臺(tái)灣電影金馬獎(jiǎng)新演員兩項(xiàng)提名。

　　2012年，張子萱與殷桃、趙子琪、祖峰合作出演了時(shí)尚都市劇《時(shí)尚女編輯》，劇中張子萱飾演了真實(shí)不做作的北京女孩伊娜;同年，張子萱還與彭冠英搭檔主演了愛情微電影《真愛指南針》，并在劇中飾演了女主角李夢(mèng)。

　　2013年，張子萱與文章、馬伊琍、朱佳煜共同出演了都市情感劇《小爸爸》，劇中張子萱飾演了向往純凈如水般愛情的美麗女孩姍姍;隨后;張子萱又與楊冪、余文樂、金范共同出演了青春勵(lì)志劇《微時(shí)代之戀·初戀篇》，并在劇中飾演了丁小柔;同年，張子萱又與彭冠英、遲佳、張鈞涵合作主演了愛情懸疑網(wǎng)絡(luò)劇《我叫郝聰明》，張子萱在劇中飾演了樂觀甜美的女主角郝聰明;此外，張子萱還與倪妮、井柏然、劉雅瑟共同出演了勵(lì)志愛情電影《等風(fēng)來》。

　　2014年，張子萱先是與劉愷威、張儷、吳建飛合作出演了根據(jù)現(xiàn)代小說《一念路向北》改編的都市愛情劇《一念向北》，張子萱在劇中飾演了高貴冷傲的伍鶯鶯;之后，張子萱又在與肖順堯、黃一琳、彭冠英聯(lián)袂主演的青春愛情劇《將愛之因?yàn)閻矍椤分酗椦萘伺鹘顷愐庑?在與白百何、陸毅、江疏影、趙子琪合作主演的情感勵(lì)志劇《長(zhǎng)大》中飾演了高冷學(xué)神白曉菁;同年，張子萱還與文章、白百何、許凝共同出演了網(wǎng)絡(luò)賀歲劇《屌絲日記》;與倪妮、彭于晏、魏晨聯(lián)袂主演了根據(jù)九夜茴同名網(wǎng)絡(luò)小說改編的校園青春片《匆匆那年》;同年6月，張子萱獲得了風(fēng)尚志雜志主辦的愛是最美的風(fēng)尚明星盛典明星風(fēng)尚榜樣獎(jiǎng);同年8月，張子萱又與陳赫、王傳君、姜妍聯(lián)袂出演了古裝探案喜劇《醫(yī)館笑傳》，并在劇中飾演了活潑可愛卻有些小任性的醫(yī)館大小姐陳安安。

　　2015年，張子萱與白百何、吳彥祖等人合作出演了愛情勵(lì)志喜劇《滾蛋吧!腫瘤君》;同年，張子萱還客串出演了土豆網(wǎng)自制的都市網(wǎng)絡(luò)劇《野獸派花店》。