2004年，张晓晨被《时尚》杂志发现从而步入模特行业，先后拍摄《 黑白无间》、《午后影像》 、《无因的反叛》 、《艳遇非洲》等平面大片，频频亮相于各类时尚杂志。2005年，参与第六届“黄金搭档杯”CCTV服装设计暨模特电视大赛，并荣获“最佳上镜奖”。2006年，参加东方卫视男性选秀节目《加油！好男儿》，并荣获总决赛第八名，同时获“最佳绅士风度奖”；同年，获“超级盛典””最具风格新势力奖。 2007年，参演青春偶像剧《网球王子》，饰演关越；在都市爱情剧《青蛙王子》中饰演李知晨；参演爱情电影《追爱总动员》，饰演健豪；由其主演的话剧《红与黑》上演并在该剧中饰演克罗兹诺瓦；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。2008年，客串贺岁喜剧电影《婚礼2008》，饰演一名卧轨男； 2010年，参演古装历史剧《水浒传》 中饰演没羽箭张清，历史传 奇剧《新西厢记》 中饰演男一号张珙，在古装传奇大剧《美人心计》 中饰演梁王刘武；2011年，在古装传奇大剧《倾世皇妃》 中饰演审知王子，随后参演电影《刺杀玫瑰》 ，剧中饰演钟文山一角；2012年，在古装历史传奇大剧《隋唐英雄1》 和《隋唐英雄2》 中饰演宇文成都，在青春偶像剧《成人记》 中饰演宋博一角，电视剧 《离爱》 中饰演康纵一角，在电《我的山》中客串骑行爱好者；2013年，在古装搞笑电视剧《江南四大才子》 中饰演正德皇帝，在古装爱情电视剧《兰陵王妃》 中饰演香无尘，在古装历史剧《神医安道全》中饰演朵恩，在惊悚枪战剧《冷枪手》 中饰演柴福东，在古装传奇大剧《隋唐英雄3》 和《隋唐英雄4》 中饰演杨藩一角，在电视剧《快乐ELIFE》 中饰演李本悟，古装电视剧《吉祥天宝》中饰演明熹宗，在院线电影《怒放》 中饰演郑天亮；2014年，在古装传奇大剧《隋唐英雄5》 中饰演阴险很辣的武三思一角；2015年，在抗战大剧《东方战场》 中饰演池步洲一角，古装悬疑侦探剧《绝命卦师》 饰演修仙道士天目瞳，古装传奇大剧《武神赵子龙》 中饰演马超一角，在清朝大剧《寂寞空庭春欲晚》 中饰演腹黑男长庆，在电视剧《海上牧云记》 中饰演牧云德一角，在IP网剧《盗墓笔记》 中饰演解雨臣一角；2016年，4月拍摄偶像剧《相爱穿梭千年2：月光下的交换》 ，剧中饰演大反派姜世凯，10月拍摄偶像剧《凉生，我们可不可以不忧伤》 ，剧中饰演陆文隽。