2009年10月18日，張予曦獲得了第7屆瑞麗封面女孩大賽冠軍；隨后，張予曦赴日本東京接受培訓，并在東京地標建筑—東京鐵塔拍攝了組合封面，以及參與拍攝了時尚街拍。
2011年12月9日，張予曦亮相瑞麗造型大賞派對。2012年4月，張予曦參加了湖南衛視脫口秀節目《天天向上》；并于同年在Shanghai Runway2012時尚潮流盛典上參與了走秀。
2013年5月，張予曦主演改編自同名網絡小說的古裝劇《唐朝好男人》，在劇中飾演被王子豪的創新才能深深吸引的二女。
2014年6月，張予曦簽約星皓公司，正式加入星皓“星陣”；12月，出演由徐克執導的剿匪動作電影《智取威虎山3D》 。
2015年4月，張予曦與潘粵明、戴嬌倩合作出演了互動話劇《只因單身在一起》；7月，出演由何炅執導的青春校園電影《梔子花開》，在片中飾演負責“氣氛擔當”的純真女孩夏靜靜；同月，參加遼寧衛視真人秀節目《沖上云霄》，成為節目中一位女明星學員；8月，出演青春校園微電影《青春未央》，在片中飾演飽受父親虐待的痞女李佳；10月，參加湖南衛視原創校園紀實真人秀節目《一年級·大學季》。
2016年2月1日，參演的喜劇電影《過年好》上映，在片中飾演與李羊朵在公路上就追尾事件“開撕”的霸道女孩；2月19日，與曹云金、周知等合作主演的都市愛情電影《恭喜發財之談錢說愛》上映；在片中飾演都市女神級的白領吸金瑪麗蘇；3月，在《互聯網周刊》發布的“2015年中國網紅排行榜”中，排名第45名；8月，與Mike、陳柏融等合作主演青春愛情偶像劇《親愛的，公主病》，在劇中飾演愛看和愛畫耽美漫畫的腐女林星辰；9月，與梁大維、張芷溪等合作出演古裝劇《熱血書院》 ；10月，與韓庚、文詠珊等合作主演科幻劇《失憶之城之空氣的囚徒》，在劇中飾演嫵媚、性感、火辣、性格反差很大的雙子女安妮；12月，出演古裝宮斗劇《如懿傳》。
2017年，與朱元冰、蔣依依等合作出演科幻懸疑網絡劇《端腦》；1月，與吳磊、陳翔等合作主演古裝奇幻劇《奇星記之鮮衣怒馬少年時》，在劇中飾演雷厲風行，敢于挑戰的阿吉雅；8月，主演都市愛情偶像劇《親愛的王子大人》，在劇中飾演偶像巨星姜昊的助理孫小桃；10月，主演由賴水清執導的民國懸疑推理劇《請賜我一雙翅膀》；11月20日，與邢昭林領銜主演的奇幻愛情劇《無法擁抱的你》播出，在劇中飾演外表霸道、內心柔弱的李詩雅。
2018年2月9日，主演的奇幻愛情劇《無法擁抱的你第二季》播出；10月26日，獲得鳳凰網時尚之選網友票選最愛新晉演員獎。
2019年，與袁冰妍、成毅等合作主演古裝仙俠劇《琉璃美人煞》；7月，主演古裝電影《白魚女》，在片中飾演秋水樓的花魁白秋練；10月12日，參加青春體娛跨界類型節目《超新星全運會第二季》；11月17日，主演甜蜜都市愛情劇《韞色過濃》，在劇中飾演善良可愛又有點花癡的女明星蘇矜北。
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