2010年，张馨予参演了她演艺生涯中的第一部电影作品——《非诚勿扰2》。2011年之后，张馨予开始频频出现在人们的视野当中，她相继主演和参演了2011年上演的《宅男总动员》、《不怕贼惦记》、《龙门飞甲》和《夏日恋神马》等电影，以及《车在囧途》、《家办喜事》、《河东狮吼》等电影。在2013年上映的电影《粉红女郎》中，张馨予出演了剧中“男人婆”的角色，并在中国国产历史电视连续剧《精忠岳飞》中饰演了能文能武，琴棋书画样样精通的抗金女英雄梁红玉一角。之后更是在《天龙八部》、《龙门镖局》、《到爱的距离》、古装神话魔幻电视剧《封神英雄榜》、陈晓版《神雕侠侣》、韩栋版《鹿鼎记》和范冰冰版《武媚娘传奇》等电视剧中参与演出。包括在近期热播的《班淑传奇》中的刘萱就是张馨予扮演的。