2003年 出演了都市罪案劇《愛的代價(jià)》。
2004年 應(yīng)南方電視臺(tái)的要求,張頌文臨時(shí)為廣東本土情景喜劇《乘龍怪婿》成立了“表演速成班”,這是他首次擔(dān)任表演指導(dǎo)。
2005年 出演《乘龍怪婿》男一號(hào)賈發(fā),從而正式出道。
2006年 出演古裝人物劇《北魏馮太后》,在劇中飾演北魏時(shí)期的宦官首領(lǐng)王遇。
2007年 因出演懸疑劇《第二面》而受到關(guān)注,同年出演古裝動(dòng)作劇《霍元甲》,在劇中飾演霍元甲一生中最重要的摯友——精神領(lǐng)袖農(nóng)勁蓀。
2008年 張頌文離開北京電影學(xué)院,成立了“張頌文國際表演工作室”,致力于影視表演技巧及方法派表演的研究,同年出演張紀(jì)中執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《兵圣》。
2009年 出演了古裝劇《楊貴妃秘史》,在劇中飾演奸相楊國忠。12月,張頌文將工作重心轉(zhuǎn)移到大銀幕。
2010年 張頌文出演劉偉強(qiáng)執(zhí)導(dǎo)的動(dòng)作電影《精武風(fēng)云》,在片中飾演文仔這一角色;10月,張頌文擔(dān)任寧浩與小馬奔騰公司合辦的演員培訓(xùn)班的表演指導(dǎo)。
2011年 張頌文主演劉偉強(qiáng)、錢文锜執(zhí)導(dǎo)的愛情電影《不再讓你孤單》。同年,與徐崢、張子楓合作主演了喜劇電影《摩登年代》,擔(dān)任電影《幸福額度》的表演指導(dǎo),后與導(dǎo)演陳正道等一起受邀參與錄制《魯豫有約》節(jié)目。
2012年 5月,張頌文主演寧浩執(zhí)導(dǎo)的動(dòng)作喜劇電影《黃金大劫案》。7月,與周潤發(fā)、吳鎮(zhèn)宇、黃曉明等人合作出演了年代歷史愛情電影《大上海》。8月,主演邱禮濤執(zhí)導(dǎo)的動(dòng)作電影《葉問終極一戰(zhàn)》。
2013年 擔(dān)任孔二狗導(dǎo)演處女作電影《大嘴巴子》的表演指導(dǎo)。
2014年 張頌文與陳赫、姚星彤、常遠(yuǎn)等人合作主演了青春喜劇電影《一路向前》。同年,與孫堅(jiān)、白冰、潘霜霜等人合作主演懸疑喜劇電影《謊言大爆炸》。12月,還主演了偵探喜劇愛情電影《神探駕到》。
2015年 張頌文參演常征執(zhí)導(dǎo)的科幻懸疑微電影《沉默基因》。同年,參演了青春情感電影《選擇游戲》。
2016年 主演懸疑片《風(fēng)中有朵雨做的云》,憑借片中“唐奕杰”一角獲得第11屆青年電影手冊年度男配角獎(jiǎng)。
2017年 主演的劇情片《西小河的夏天》入圍第22屆釜山國際電影節(jié)“新浪潮”單元,并獲得KNN觀眾獎(jiǎng)。
2018年 主演了諜戰(zhàn)片《蘭心大劇院》。
2019年 出演犯罪片《第八個(gè)嫌疑人》。5月4日,受邀出席第十三屆FIRST青年電影展在京舉辦啟動(dòng)儀式,并擔(dān)任訓(xùn)練營表演顧問。6月,出演了犯罪劇情電影《第八個(gè)嫌疑人》。11月1日,主演勵(lì)志電影《不止不休》。
2020年 張頌文領(lǐng)銜主演了勵(lì)志電影《老鄭飛到天上去了》。主演的家庭懸疑劇《隱秘的角落》上線 ;同年,主演犯罪動(dòng)作電影《掃黑·決戰(zhàn)》。10月19日,主演了革命歷史電影《1921》。12月8日,加盟浙江衛(wèi)視綜藝節(jié)目《我就是演員》并擔(dān)任表演指導(dǎo)。
2022年 主演的現(xiàn)實(shí)主義情感劇《心居》播出;同年,憑借歷史片《革命者》中“李大釗”一角獲得電影頻道傳媒榮譽(yù)之夜最受傳媒關(guān)注男主角獎(jiǎng)。
2023年 1月14日,領(lǐng)銜主演的反黑刑偵劇《狂飆》播出,在劇中飾演一個(gè)從卑微渺小的底層魚販變成了涉黑組織的頭目高啟強(qiáng)。4月8日,擔(dān)任第13屆北京國際電影節(jié)“天壇獎(jiǎng)”國際委員會(huì)委員。