2014年，出演个人首部电视剧《四千金》，从而正式进入演艺圈。2015年，参演舞台剧《天下3·轮回》，他所饰演的七夜对待事情的态度很极端；同年，出演査明哲执导的话剧《中华士兵》，饰演在与日本兵的厮杀中牺牲的小战士。

2016年，与张震、倪妮、廖凡合作主演犯罪悬疑动作电影《雪暴》，他在片中饰演身陷雪暴的老三，这是他的首部电影作品，该片获得了第23届釜山国际电影节新浪潮奖，于2019年4月30日在中国内地上映；参演的校园玄幻爱情剧《校花的贴身高手Ⅱ》播出，在剧中饰演作恶多端的男反派安建文。

2017年，主演田沁鑫执导的话剧《北京法源寺》，在剧中饰演清朝第11位皇帝光绪帝；随后，主演查明哲执导的话剧《青春禁忌游戏》，在剧中饰演内心矛盾、性格懦弱的学生巴沙；同年，与种丹妮、徐志贤、赵健联袂出演古装美食剧《萌妻食神》，在剧中饰演新义堂堂主丁弃；之后，出演李梁自编导的话剧《向上走向下走》，在剧中一人分饰两角，分别饰演了性格迥异的“暴露狂”和“警察”。

2018年6月18日，根据天下归元的小说《扶摇皇后》改编的古装女性励志剧《扶摇》首播，张奕聪在剧中饰演性格阴鸷狠毒的天煞国国王战南城；同年，与王以纶、李婷婷、夏之光联合主演青春励志爱情剧《九千米的爱情》，在剧中饰演航空公司飞行学员蒋一鸣；此外，他还与胡歌、桂纶镁、廖凡联袂主演了犯罪电影《南方车站的聚会》，该片于2019年4月18日入围第72届戛纳国际电影节主竞赛单元。