2015年4月，与潘玮柏、徐璐、黄柏钧、毛晓彤合作拍摄个人首部电视剧剧《不得不爱》，饰演善良的机会主义者，幽默而且善于调侃的“王书维” 。12月，与陈乔恩、王凯、乔任梁合作拍摄时尚都市剧《放弃我抓紧我》，饰演厉微微的弟弟，拥有精致面容的亚洲人气模特“Leo” 。

2016年7月，因与安心亚主演偶像剧《狼王子》而被观众熟知，饰演具备一切狼的特质，动作敏捷、灵巧，懂得狩猎布局，个性单纯直率、霸道直接的“杜泽明” 。

2017年12月22日，与林心如主演的爱情喜剧《我的男孩》在台湾首播，饰演男主角安庆辉，该剧平均收视破1 。

2021年，出演由林心如任总制片人并饰演女主的电视剧《华灯初上》 ；8月17日，主演的喜剧电影《雀侠奇缘之大三元》上映，在片中饰演的麻将世家富二代盛晓白 。

在《放弃我抓紧我》中，张轩睿大长腿花美男的形象，与拥有精致面容的男模Leo的设定完美吻合。拍摄海报时，张轩睿坐在一把造型简单的黑色高脚椅上，显得无害又散发青春无敌荷尔蒙 。（网易娱乐 评）

2016年7月，张轩睿在《狼王子》中抓着兔子绕着安心亚跑的片段，被网友指出这是错误的示范，更被指这是虐待动物。随后，张轩睿在社交网站道歉，表示他因为经验不足，在拍戏的过程中又没有去顾虑这些重要细节。他强调未来会更谨慎注意，文末也再度为不良示范道歉 。