2010年，张一鸣经朋友介绍加入了辽宁卫视的综艺节目《爱笑会议室》团队， 并与张子栋、崔志佳、乔杉、修睿组成爱笑兄弟，在团队中担任创意总监和队长（2014年退出） 。12月，为CCTV-6网络流行短片欣赏节目《爱拍电影》出任配戏演员。

2011年1月，在CCTV网络春晚与张子栋、修睿、崔志佳共同表演短剧《爱笑年年》，该节目成为首届CCTV网络春晚“最给力的语言类节目”第一名及“第五场最给力的节目”第一名。

2012年9月，在刘诗诗、胡夏主演的爱情电影《伤心童话》中饰演女作家张爱玲的前夫胡兰成。2013年2月，参加湖南卫视综艺模仿秀节目《百变大咖秀》。11月，参加中央电视台综艺选拔节目《我要上春晚》，并表演小品《领悟》。2014年8月，在辽宁卫视播出的系列爆笑喜剧《香瓜七兄弟2》中客串空吃部落首席大臣。

2015年9月30日，客串出演的喜剧电影《夏洛特烦恼》上映。11月，与好友张子栋、黄才伦三人自编自导自演的网络喜剧《三傻》在腾讯视频独家播出。12月，与吴昱翰共同执导开心麻花出品的话剧《李茶的姑妈》，在北京海淀剧院开演。

2016年3月，参加东方卫视综艺节目《欢乐喜剧人第二季》第十期，为大潘佳佳团队助演，并与张小斐、张子栋合作出演作品《江湖恩仇录》。5月，在搜狐自制网络喜剧《爆笑先森》中客串月老。7月，在文章导演的爱情喜剧电影《陆垚知马俐》中客串李军。10月，在好友张浩博导演的爱情网络电影《充气女友进化论》中饰演算命先生，与好友曹然然、古筝再度合作；同月，参演古装网络喜剧《欢喜密探》上线播出。12月，与好友吴昱翰、黄才伦共同执导的开心麻花话剧《莎士比亚别生气》在北京世纪剧院开演。

2017年12月3日，主演的情景喜剧《欢乐步行街》在黑龙江卫视播出。

2018年，与沈腾、宋芸桦联袂主演喜剧电影《西虹市首富》 ，在片中，张一鸣为了饰演庄强，为戏增肥40斤。