2003年，張一山被《小兵張嘎》的導(dǎo)演徐耿挑中，參與演出劇中的佟樂(lè)樂(lè)一角，雖然12歲的張歸應(yīng)陵試一山在劇中的戲分并不多，但是這是他的首部電視劇作品。

2004年，張一山由《小兵張嘎》中扮演“樂(lè)樂(lè)爸爸”的演員李迎旗推薦，張一山參加少兒題材的情景喜劇《家有兒女》的試鏡，并成功獲得扮演劉星這一角色的機(jī)會(huì)；同一年，參與演出由黃海剛、杜信執(zhí)導(dǎo)的都市愛(ài)情劇《誰(shuí)為愛(ài)情買單》，在劇中扮演了一個(gè)“混世小魔王”，男主角大哥的兒子孔析析。

2005年，張一山再次與高亞麟、宋丹丹、楊紫、尤浩然等人合作，繼續(xù)參與演出少兒題材的情景喜劇《家有兒女》的續(xù)作《家有兒女2》。

2006年，張一山繼續(xù)主演《家有兒女》系列的第三部；同一年，參與演出由宋業(yè)明、黃港執(zhí)導(dǎo)的歷史題材清裝劇《船政風(fēng)云》，扮演小蘇阿哥。

2007年，張一山參與演出《家有兒女4》繼續(xù)扮演劉星一角，至此家有兒女系列四部作品完結(jié)；同一年，參與演出由尚敬執(zhí)導(dǎo)的情景喜劇《妙想天開(kāi)》，扮演阿甘一角；同一年，在《生于80后》之中扮演了一個(gè)十七歲的少年劉刀。因?yàn)楦赣H去世，不得不由父親的小妻子安雯充當(dāng)他的監(jiān)護(hù)人，兩個(gè)人互相看不順眼，卻意外地在磕磕絆絆之中醞釀出了雄嘗汽親情。

2008年，張一山參與演出由林浩然執(zhí)導(dǎo)的少年勵(lì)志電影電影《扣籃對(duì)決》，在影片中扮演籃球隊(duì)隊(duì)員猴子，該片是張一山拍攝的首部電影作品。

2009年，張一山和成龍共同主演兒童電影《尋找成龍》，張一山扮演了一個(gè)因喜愛(ài)武術(shù)而去尋找成龍學(xué)功夫的少年，該片所有武打戲份張一山均親自完成，沒(méi)有用替身；同一年，和《家有兒女》原班人馬共同參與演出兒童劇《不想長(zhǎng)大》。

2010年，張一山客串情景喜劇《圓圓的故事》；同一年11月份，文雋、葉偉民執(zhí)導(dǎo)的功夫片《李小龍我的兄弟》上映，張一山在劇中扮演劉連光一角。

2011年7月份，張一山參加?xùn)|方衛(wèi)視綜藝節(jié)目《舞林大會(huì)》，并在10月9日的決賽中獲得冠軍；同一年9月霸斷笑，在為慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨建黨九十周年而制的歷史題材影片《建黨偉業(yè)》中扮演中國(guó)共產(chǎn)黨的創(chuàng)始人之一的鄧恩銘；同一年與蔣小涵合作，參與演出劇情片《籃球公園》。

2012年6月份，張一山再度與楊紫合作，在電視劇《老爸回家》中扮演高賀；同擔(dān)祖贈(zèng)年7月份，參與演出首部時(shí)裝劇《星光都市2》，在劇中扮演有夢(mèng)想又有藝術(shù)氣質(zhì)的周浩；同一年11月份，參演講述80后父母輩愛(ài)情故事的電視劇《最愛(ài)·你》；同一年，參演都市愛(ài)情電影《三個(gè)未婚媽媽》；隨后參與演出戰(zhàn)爭(zhēng)題材兒童劇《小小飛虎隊(duì)》，該劇講述了抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期小小飛虎隊(duì)的故事。

2013年，張一山客串參與演出電視劇版《失戀33天》；同一年，主演由魏永剛執(zhí)導(dǎo)的戰(zhàn)爭(zhēng)、勵(lì)志、輕喜劇《大號(hào)小兵》。

2014年，張一山在都市家庭輕喜劇《食來(lái)孕轉(zhuǎn)》中扮演馬瑞一角；同一年，在軍旅題材電視劇《大熔爐》中扮演雖然外表痞氣，但內(nèi)心真誠(chéng)重情義、充滿正義感的小士兵徐小斌；同一年7月份，參演青春勵(lì)志喜劇電影《黃金福將》；10月份，在電影《奪路而逃》中扮演男主角周曉易。

2015年1月份，張一山參演的抗日題材電視劇《殺寇決》在吉林衛(wèi)視播出，張一山扮演男主角陸子錚；同一年4月12日，加盟CCTV6青春益智真人秀《?；ㄅc學(xué)神》，并擔(dān)任導(dǎo)師；11月份，在網(wǎng)友投票評(píng)選出的“中國(guó)90后10大影響力人物”中，張一山排名第五；同一年12月22日，和歌手丁丁共同主演的懸疑電影《隔離島》正式殺青。

2016年，張一山主演電視連續(xù)劇《我的父親我的兵》；同一年5月份，主演的刑偵題材網(wǎng)劇《余罪》網(wǎng)絡(luò)首播，張一山在劇中扮演一名剛從警校畢業(yè)就進(jìn)入販毒團(tuán)伙中的臥底警察余罪，該劇播出半個(gè)月網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊率超過(guò)4.5億，并獲得良好口碑；同一年6月份，主演古裝青春偶像劇《《重耳傳奇》》扮演夷吾；隨后，主演的農(nóng)村題材劇《青谷子》播出，張一山在劇中扮演焦大樓一角；12月9日，主演的懸疑驚悚電影《凄靈室》全國(guó)上映。

2017年1月份，張一山攜手成龍、楊紫共同演唱喜劇電影《功夫瑜伽》的同名主題曲《功夫瑜伽》；2月12日，加盟浙江衛(wèi)視《高能少年團(tuán)》，第一次擔(dān)任常駐嘉賓并擔(dān)任高能隊(duì)長(zhǎng)；2月17日，主演懸疑愛(ài)情劇《柒個(gè)我》，在劇中扮演擁有著多重人格的集團(tuán)繼承人沈亦臻；7月16日，主演的都市劇《大叔與少年》開(kāi)機(jī)。

2018年，張一山以戰(zhàn)隊(duì)經(jīng)理人的身份參加了機(jī)器人采盼盼敬格斗真人秀《這！就是鐵甲》；4月30日，央視五四晚會(huì)錄制，張一山榮企遙獲2018年度“五兵艱再月的鮮花”優(yōu)秀青年演員稱號(hào)；5月份，獻(xiàn)唱“五四青年節(jié)”特別歌曲《強(qiáng)國(guó)一代有我在》，并參演MV。5月29日，主演情景喜劇《家有兒女初長(zhǎng)成》播出，在劇中扮演江北，時(shí)隔多年后再次與《家有兒女》原班人馬再度合作。

2019年3月2日，張一山、潘粵明聯(lián)袂參與演出諜戰(zhàn)劇《局中人》殺青；12日，主演的古裝電視劇《重耳傳奇》在浙江衛(wèi)視中國(guó)藍(lán)周播劇場(chǎng)首播。8月1日參與演出大歷史革命題材電影《古田軍號(hào)》。

2020年，張一山參加2020年度北京衛(wèi)視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)，攜手宋丹丹、高亞麟、楊紫、尤浩然《家有兒女》劇組重聚；9月19日，參與第九屆大學(xué)生電視節(jié)閉幕式；11月15日，和唐藝昕主演的古裝武俠劇《鹿鼎記》播出，在劇中扮演韋小寶。

2021年2月12日，張一山和宋小寶、沙溢、馬麗領(lǐng)銜主演的喜劇電影《發(fā)財(cái)日記》在騰訊視頻、愛(ài)奇藝、優(yōu)酷同步上線；3月1日，主演的電視劇《曾少年》宣布開(kāi)機(jī)；5月25日，參演的重大革命歷史題材劇《光榮與夢(mèng)想》在北京衛(wèi)視和東方衛(wèi)視播出。

張一山人物評(píng)價(jià)

張一山的表演是電視劇《余罪》中的亮點(diǎn)，他的表演不會(huì)不痛不癢也不會(huì)歇斯底里，而是與角色合為一體。他油嘴滑舌、痞氣十足的表演演活了余罪那副被稱為“賤人余”的模樣。讓人忘記了他是那個(gè)昔日在《家有兒女》中曾扮演過(guò)的鬼精靈劉星的人。（中國(guó)日?qǐng)?bào)評(píng)）

1992年出生的張一山和很多90后不同，家中沒(méi)有電腦，平時(shí)不上網(wǎng)也不愛(ài)玩游戲。在劇組空隙的時(shí)候，別的演員都在玩手機(jī)，張一山反而坐在一邊思考。出道以來(lái)，他沒(méi)有在爆紅的時(shí)候順勢(shì)去拍偶像劇“圈粉”，而是踏踏實(shí)實(shí)地每年固定地接幾部戲。（今晚報(bào)評(píng)）

看過(guò)張一山的表演，讓人覺(jué)得，關(guān)于演員斷代，青黃不接等類似的擔(dān)心，都是多余的。（網(wǎng)易娛樂(lè)評(píng)）

張一山的演技好就好在真實(shí)，他能讓人相信他演的角色就是他自己。這樣的真實(shí)感也體現(xiàn)在他表演時(shí)的爆發(fā)力上。在面對(duì)同齡人、甚至比他還要年輕的演員，都在不斷聚攏人氣時(shí)，張一山依然淡定的選擇磨煉自己的演技，以成為一個(gè)有演技的好演員為發(fā)展目標(biāo)。（新華網(wǎng)評(píng)）