二零零九年七月，他顺利完成了在苏州大学附属中学的学业并正式毕业。随后，他进入上海戏剧学院表演系深造，经过四年的系统学习与专业训练，最终于二零一三年七月从该校本科毕业，获得了相应的学位。
二零一一年，张雨剑在五月天乐队推出的3D演唱会电影《五月天追梦3DNA》中客串出演了一名单车快递员“雨剑”，其表演风格清新质朴，给广大观众留下了颇为深刻的印象。正因如此，喜爱他的影迷们亲切地赠予他“快递哥哥”这一昵称。二零一三年三月，他参与了由陈伟祥导演执导的战争情感题材电视剧《喋血孤岛》，并在其中塑造了古美门修司这一角色。进入二零一四年二月，张雨剑又加盟了一部古装权谋剧《琅琊榜》，饰演靖王（由王凯扮演）麾下忠诚的部将列战英。次年三月，他出演了一部温暖治愈系的青春偶像剧《隐形的翅膀》，并担纲男主角高飞；同年十月，他在电视剧《幻城》中亮相，扮演了风族精灵片风；到了十二月，他又参演了一部古装宫廷剧《芈月传》，诠释了才子唐勒这一文人形象。 二零一六年二月，张雨剑出演了一部现代职场轻喜剧《老板来了》，在剧中化身为来自硅谷、家境优渥且富有浪漫气质的“高富帅”Ricky；五月，他与张一山、吴优等演员共同主演的刑侦题材剧集《余罪》正式播出，他在剧中饰演警校同学余罪（由张一山饰演）的“情敌”解冰，这一角色颇具戏剧张力；八月，他加盟了一部都市励志偶像剧《美味奇缘》，出演赵寒一角；十月七日，其主演的网络剧《我不是妖怪》上线，他在剧中扮演狂族四大主帅之首何安忆，展现出统领一方的气概。同年，他还参与了一部科幻题材的电视剧《失忆之城》的拍摄。 二零一八年三月，张雨剑与吴倩联袂主演的青春甜蜜爱情剧《我只喜欢你》在杭州举行了隆重的开机仪式；九月三日，他加盟的另一部都市情感剧《下一站是幸福》也正式宣布开机。直至十月十八日，由张雨剑主演的古装魔幻剧《盛唐幻夜》在腾讯视频平台播出，他在剧中饰演了一位坚守正义、外表冷峻的神捕赵澜之，其表演再次获得了观众的关注。
在2018年底，演员张雨剑与梁洁合作，共同主演了一部民国背景的探案题材剧集《热血神探》，他在其中担纲男主角，成功塑造了孔雪笠这一角色；同年，他还参与了另一部电视剧《阳光警察》的拍摄，进一步丰富了其表演履历。进入2019年，张雨剑与知名导演陈家霖携手，主演了作品《拜托，请你爱我》，展现了其在不同类型剧目中的可塑性。2020年5月20日，由优酷视频出品的剧集《汪喵物语》正式宣布定档，张雨剑确认加盟该剧；随后在7月13日，他参演的剧集《彗星来的那一夜2》于芒果TV平台播出；同年9月21日，一部以警察题材为核心的青春励志剧《阳光警察》与观众见面，张雨剑在剧中饰演警校毕业生王强，生动演绎了青年警察的成长历程。11月4日，根据《明星大侦探》衍生制作的互动微剧《目标人物》发布了定档海报，宣布将于11月11日19:00在芒果TV上线，张雨剑的参与为该项目增添了看点。 2021年1月，张雨剑出演了微短剧《做梦吧！晶晶》。2月，他加盟了芒果TV制作的明星推理真人秀节目《明星大侦探第六季》，展示了其在综艺领域的表现力；7月18日，他参演的电视剧《法医秦明之无声的证词》正式播出；12月23日，一档全新演员综艺《开拍吧》官宣阵容，张雨剑位列其中；26日，他与梁洁再度合作主演的探案轻喜剧《热血神探》在芒果TV播出，延续了两人良好的荧幕默契；此外，他还在同年参演了电视剧《当爱情遇上科学家》。2022年3月，其参演的网剧《逆光者》发布了人物剧照海报；同年11月25日，他参演的电视剧《我们的当打之年》播出。时间来到2025年，2月4日，张雨剑参演的网剧《漫影寻踪》与观众见面；紧接着在2月8日，他主演的电视剧《余烬之上》也如期播出；7月15日，他参演的另一部电视剧《雀骨》正式开机；同年10月11日，一部社会派悬疑推理剧《命悬一生》播出，张雨剑在其中的出演也为该剧贡献了精彩的表演。
二零二一年三月十五日，演员张雨剑通过个人社交平台正式发文，公开承认自己与同为演员的吴倩已经结婚，并且两人共同育有一个女儿。他在文中强调，双方是在正常恋爱的基础上步入婚姻，拥有一个可爱的孩子，且所有法律手续均完整齐备。然而这段婚姻的公开并未持续太久，次年即二零二二年二月十四日，吴倩率先发文，正式宣布自己与张雨剑已经离婚。随后，张雨剑也同步发文，对此予以承认。就在离婚消息公布次日，也就是二月十五日，有网友在网络平台披露，自己收到了来自张雨剑方面发出的“法律责任告知书”。起因是该网友此前曾就张雨剑离婚事件发表评论，其中使用了“骗婚”等表述。这份告知书中明确指出，该网友发布的相关内容涉嫌构成侮辱与诽谤，侵害了张雨剑的合法权益，因此要求其将相关内容全部删除。告知书同时警告，若未能按要求处理，张雨剑方将立即启动法律程序，通过一切合法途径追究其法律责任。 时间来到二零二三年，有媒体拍到吴倩与张雨剑一同带着孩子现身香港迪士尼乐园游玩，画面中两人共同陪伴孩子，引发了外界关注。此后在二零二五年八月，又有网友爆料称在武汉某超市偶遇吴倩和张雨剑带着孩子一同购物。更早之前，另有网友补充表示，自己在二零二四年于武汉也曾遇到过张雨剑和吴倩带着孩子一起吃饭。该网友在描述当时的情景时提到，两人在席间交谈互动自然，状态并不像仅仅为了孩子才相约见面的前任关系，其相处氛围更接近于现任伴侣。
张雨剑是一位性格开朗、充满活力的阳光男孩，他一直专注于表演专业的学习，却始终没有机会在影视作品中正式露面。早在《追梦3DNA》的筹备期间，剧组前往上海戏剧学院挑选合适演员时，副导演一眼就看中了张雨剑，认为他天性中的善良、单纯与质朴，与剧中角色的气质十分契合。到了《隐形的翅膀》中，张雨剑所扮演的角色是一位用冷漠外表来隐藏内心情感的“黑暗骑士”，然而在现实生活中，他却是个幽默风趣、常常搞怪的人，总喜欢与身边的朋友和同事开玩笑。在剧组拍摄期间，张雨剑不仅成为大家眼中的“开心果”，为工作氛围增添了许多轻松与欢乐，同时也展现出非常敬业和专业的态度，认真对待每一场戏，赢得了团队成员的普遍认可与赞赏。