2006年12月24号，张译出演由兰晓龙编剧，康洪雷执导的军事励志题材电视剧《士兵突击》首播，在这部剧中扮演出身农家、本分却要强班长史今。

　　2009年，张译出演由马小钢执导的爱情喜剧《三七撞上二十一》，在这部剧中扮演善良、风趣、机智、固执的小片警乔锐；这年3月份，再次与兰晓龙编剧和康洪雷导演合作，出演根据中国各地军民联合抗击日本侵略者历史改编的抗战剧《我的团长我的团》，在这部剧中饰懂匙举埋演常识分子家庭出身，但总爱用损毒的语言的孟烦了，张译凭借该角色获得2009中国电视榜“最深入人心电视形象”的荣誉；9月份，张译三度与兰晓龙合作，参与演出孔笙执导的抗战剧《生死线》，在这部剧中扮演在欧洲长大、有着美国国籍却心系祖国的原子物理学博士何莫修。

　　2010年11月份，主演由裘建滨执导现代爱情题材电视剧《兵团岁月》，张译在这部剧中扮演开朗热情、投东北兵团的小提琴天才乔海洋；这年6月份，主演由沈雷执导的谍战剧《枪声背后》，张译在这部剧中扮演的高青山表面上是个军人，实际上却是一个敌特分子。

　　2011年1月份，再次与孔笙导演合作，出演高满堂编剧的年代历史题少虹坑材电视剧《钢铁年代》首播，张译在这部剧中扮演来自来自上海的工程师边立明；这年5月份，主演的年代情感剧《雪花那个飘》首播；6月15号，张译参与拍摄的为庆祝中国共产党建党九十周年而制作的献礼影片《建党伟业》全国首映；12月份，张译主演的都市家庭情感剧《新上门女婿》播出，在这部剧中扮演倒插门女境协婿田冲。

　　2012年1月份，张译主演的都市情感剧《北京爱情故事》首播，在这部剧中扮演读完大学后留京打拼的农村穷小子石小猛；这年4月23号，张译和黄晓明、张歆艺共同主演的年代传奇影片《匹夫》全国首映，在这部片中扮演打入匪帮内部的高栋梁；4月25号，和王珞丹共同主演的母亲节题材影片《老人愿》全国上映；7月6号，参演由陈凯歌执导的剧情片《搜索》全国首映；11月份，张译主演的年代温商励志剧《温州一家人》。

　　2013年1月份，张译参演儿童喜剧影片《愤怒的小孩》；这年2月10号，张译参演由小马奔腾影业和八一影片制片厂联合出品的贺岁喜剧影片《越来越好之村晚》全国上映；9月份，张译与海清共同主演都市情感剧《抹布女也有春天》；而后，张译和孙俪共同主演，沈严执导的当代都市婚姻爱情剧《辣妈正传》。

　　2014年3月份，张译同陈乔恩、蔡明主演都市家庭轻喜剧《嫁个老公过日子》，在这部剧中扮演甄好；9月26号，由陈可辛执导的打拐题材影片《亲爱的》全国上映，张译凭借扮演的韩德忠一角获得第30届中国影片金鸡奖最佳男配角奖，这年该片于威尼斯影片节展映，张译作为主演之一亮相影片节红毯；10月份，张译参演民国爱情影片《黄金时代》。

　　2015年3月份，由张译主演的都市轻喜剧《好男儿之情感护理》在中央电视台影视剧频道首播。这年，参与演出由六六编剧，余淳执导都市女性励志剧《女不强大天不容》；同一月份，张译出演由导演杜军执导的当代生活轻喜剧《好男儿之情感护理》；这年5月20号，《山河故人》作为第68届戛纳影片节主竞赛单元影片全球首映，张译作为主演出席当日首映红毯和资讯发布会；10月份，主演由何平导演执导的剧情片《回到被爱的每一天》，张译在这部片中扮演在北京生活的曲棍球教练姜和；这年，第一次参与动画配音工作，为动画影片《小王子》献声；这年，张译参与演出电视剧《虎妈猫爸》，在这部剧中扮演一位保安。

　　2016年，张译出演由路阳执导、宁浩监制的动作片《绣春刀·修罗战场》，在这部片中扮演锦衣卫千户陆文昭，是张译第一次以古装造型亮相大荧幕；6月19号，影片《追凶者也》入围第十九届上海国际影片节主竞赛单元，张译作为主演与导演曹保平，出演刘烨等一同踏上上海影片节节红毯，该片荣获2016微博影片之夜最受期待悬念新作奖；9月14号，黑色幽默悬疑片《追凶者也》全国上映；26日，张译出演由兰晓龙编剧，简川訸执导的战争剧《好家伙》播出，在这部剧中扮演有着中共地下党“种子”、屠先生通缉的刺客“红先生”和沪宁商会副会芦之苇的二公子芦焱这三重身份的角色；这年11月18号，出演由冯小刚导演的影片《我不是潘金莲》首映；这年12月份，张译主演杨树鹏执导的青春罪案影片《少年》。

　　2017年1月1号，张译出演的都市情感剧《守护丽人》在东方卫视及深圳卫视首播；3月份，张译主演的都市商业剧《鸡毛飞上天》在浙江卫视、江苏卫视首播,张译凭借该剧获得第23届上海电视节白玉兰奖最佳男主角奖；这年6月份，张译与张国立、李建义等人合作主演都市亲情剧《我的亲爹和后爸》；12月29号，出演的喜剧片《妖铃铃》在中国内地上映。

　　2018年2月16号，张译出演中国第一部现代化海军题材影片《红海行动》全国上映，以36亿的票房成绩，荣登2018春节档票房第一名，位列中国华语影史票房亚军(截止2018年)。4月12号，张译参与参与演出由贾樟柯导演的影片《江湖儿女》入围第71届戛纳国际影片节主竞赛单元；9月24号，张译出演硬汉追凶题材网络剧《重生》开机。10月14号，获得第12届中国金鹰电视艺术节、第29届中国电视金鹰奖观众喜爱男演员奖；这年，张译出演由高群书执导的影片《刀尖》宣布杀青。

　　2019年1月17号，张译担任男主的剧情影片《一秒钟》入围第69届柏林国际影片节主竞赛单元，为了更好的塑造该片中的人物形象剃了光头，减重至110斤左右；30日，出演的家庭伦理剧《我的亲爹和后爸》在东方卫视首播；9月30号，张译出演的影片《我和我的祖国》 上映。这年，张译和吴京、章子怡、井柏然、胡歌、成龙合作参与演出珠峰题材影片《攀登者》。10月13号，张译出演的电视剧《光荣时代》播出。

　　2020年3月7号，张译出演的刑侦剧《重生》在优酷独播，该剧是张译第一次参与演出的网络剧，也是他第一次担任艺术总监的影视剧作品；8月份，由其参演、管虎编剧的《金刚川》正式立项。8月21号，和黄志忠、张俊一、欧豪、张承、王千源、姜武、杜淳等主演的影片《八佰》上映；10月1号，张译参与演出的影片《我和我的家乡》(《最后一课》单元)将上映；10月23号，张译出演的抗美援朝题材影片《金刚川》上映；11月27号，张译主演的《一秒钟》上映。

　　2021年4月30号，张译领衔主演由张艺谋执导的谍战影片《悬崖之上》上映。6月18号，第18届影片频道传媒关注单元各项荣誉在上海揭晓。张译凭借《金刚川》获得最受传媒关注男主角；9月17号，特别参与演出的灾难题材影片《峰爆》上映，张译扮演云江县县长凌海锋；12月30号，凭借《悬崖之上》获得第34届中国影片金鸡奖最佳男主角。

　　2022年1月25号，张译参演电视剧《守护者》；2月1号，出演的影片《狙击手》上映；4月27号，出演的盗窃题材悬疑剧《重生之门》播出，在优酷全网独播，张译在这部剧中扮演有丰富刑侦经验的警察罗坚。6月份，参演影片《万里归途》；7月30号，张译凭借《悬崖之上》获得第36届大众影片百花奖最佳男主角奖；9月30号，张译和王俊凯、殷桃领衔主演的剧情战争片《万里归途》上映。11月3号，出演年代传奇剧《欢颜》；这年，张译参演影片《伟大的战争》。

　　2023年1月14号，张译领衔主演的刑侦剧《狂飙》播出，在这部剧中扮演从意气风发到满头白发都还坚守在反黑岗位上的刑警安欣；1月22号，领衔主演的悬疑喜剧片《满江红》在中国上映，该影片助力张译主演影片票房突破200亿；3月14号，张译领衔主演的电视剧《他是谁》播出。