2009年，首次拍摄微电影《落樱》。2013年，正式开始演艺生涯，拍摄电视剧。2014年，出演抗战剧《二炮手》，凭借“凌织羽”一角获得第2届横店影视文荣奖最佳女配角奖。2015年，主演古装网剧《太子妃升职记》，因饰演太子妃张芃芃而走红。2016年，主演首部电影《从你的全世界路过》，票房破8亿，还成为巴黎欧莱雅代言人之一。2017年，主演玄幻武侠剧《武动乾坤》饰演应欢欢;同年主演的喜剧电影《父子雄兵》及奇幻电影《鲛珠传》于暑期档上映，还出演了历史影片《建军大业》及古装电影《妖猫传》。
张天爱延误睡机场 微博一发立马引发网友关注称辛苦爱宝宝了
7月16日接近下午两点，导演董成鹏发微博称：“飞机延误了10个小时，张天爱小爱睡了一晚上机场，今天继续为《父子雄兵》在天津路演，心疼，感动。”并配上了张天爱独自在候机室补觉的照片。照片中，张天爱头顶红色鸭舌帽，身着军绿色上衣，披着报纸侧卧在候机椅，看上去已经进入了睡眠状态。