2006年在校期间的张倬闻出演首部电影《爱的是你》，在剧中饰演陆洋。
2007年参演罗晋、司光敏等主演的爱情电影《不可复制的恋人》。
2009年1月9日参加《天天向上》中戏05级表演系毕业生专场湖南录制《新还珠格格芒果训练营》专场并获得湖南卫视《新还珠格格芒果训练营》五阿哥最佳学员，最终参演《新还珠格格》中小卓子一角；2010年参演白涛执导百集青春励志偶像系列电视剧《我爱北京天安门》。
2011年6月25日正式参演都市婚姻家庭剧《先结婚后恋爱》，饰演乔良；同年在都市情感剧《穷孩子富孩子》首次担任男主角乔枫。
2012年参演由李广德、岳晓琳联合执导的喜剧电影《顺风车》张倬闻在影片中饰演男二号小亮；同年客串于正工作室推出的武侠翻拍剧《笑傲江湖》，饰演陆大有。
2013年参演高希希执导史诗电视剧《毛泽东》，饰演萧子升；同年出演神话剧《剑侠》，首次一人分饰两角韩湘子和石俊卿；10月参演马玉辉执导的功夫武侠巨制《少林寺传奇藏经阁》在剧中饰演男一号“徐子豪”。
2014年1月由张倬闻、陈键锋等主演的古装神话剧《封神英雄榜》在中央电视台播出，张倬闻出演哪吒一角；3月份参演悬疑刑侦剧《橙色密码》，担任男一号唐子文；9月，张倬闻出演电视剧《真命天子》，在剧中饰演男一号“朱元璋”。
2015年2月19日，由王淑志 、杨健武执导，简远信担任编剧的古装魔幻神话剧《封神英雄》登陆安徽卫视和深圳卫视全国首播，张倬闻在剧中饰演哪吒；4月30日，由华策影视、简远信工作室联合制作的民国励志偶像剧《忍冬艳蔷薇》在浙江横店影视城开机拍摄。张倬闻在剧中出演阳光富二代；6月16日，由张倬闻、萧蔷、巩汉林、徐熙颜、李宗翰、钟楚曦等演员联袂主演的年代探案剧《橙色密码》正式登陆湖北电视台综合频道；10月9日，由王雨、孙逊、王媛可等出演的民国商战大剧《长江往事》在象山影视城开机，经过三个月的拍摄已于近日在象山顺利杀青，张倬闻在剧中饰演莫英豪，经历了从大家族公子到放弃家业抗战杀敌的转变。
2016年，参演都市言情剧《我们的千阙歌》。
2016年10月，参演网络剧《降龙伏虎小济公》。
2017年6月，电视剧《谍海追踪》在长沙开机，张倬闻饰演男一号孙阳，在剧中完成了从帅气富二代到优秀国安侦察员的转变。
2018年，主演电影《七剑下天山》，在片中饰演男一号凌未风。
2020年12月27日，参演的《跨过鸭绿江》在央视一套首播。
2021年1月24日，主演的动作悬疑爱情电影《上海夜行1黑金迷案》在爱奇艺全网独播；参演电视剧《一念时光》。
2022年3月18日，主演的动作悬疑电影《上海夜行2危险游戏》在爱奇艺全网独家首播。
