1990年出演人生第一部电影《魔表》。1995年，主演电视剧《道北人》出演张建国。2009年，凭借电视剧《蜗居》“宋思明”一角走红。2011年，参演《借枪》熊阔海一角获得第17届白玉兰最佳男演员奖。2013年，凭借在《浮沉》中的出色演出，再夺第19届白玉兰“最佳男演员”奖；同年，凭借《营盘镇警事》、《悬崖》、《心术》、《浮沉》获得第29届中国电视剧飞天奖颁奖典礼的“优秀男演员”
张嘉译在猎场的戏份并不多，但是把人物刻画的非常到位。2014年，主演都市时尚情感剧《一仆二主》，主演跨年代情感剧《爷们儿》。10月12日，凭借电视剧《营盘镇警事》获得第27届中国电视金鹰奖“观众喜爱男演员奖”以及“最具人气男演员奖”。
急诊科医生 该剧讲述了以何建一、江晓琪、刘慧敏等为代表的急诊科医生面对患者却从不马虎，凭着他们对医疗事业的热爱，凭着他们的仁心仁术，带领着急诊科整个团队，每天奔波在抢救室和手术台上，冲锋陷阵、救死扶伤，挽救了一个又一个挣扎在死亡线上的病人的故事，以及医护人员工作之外悲喜交集的家庭、情感生活，展现了这一特殊群体高超的职业技能和高尚的职业道德，并以小见大反映了社会热点和民生焦点问题。
《我的！体育老师》是华美时空、佳和晖映、矩阵影视、七贤影视、完美影视联合出品的都市轻喜剧，由林妍执导，张嘉译、王晓晨领衔主演。 该剧讲述了一个90后嫁给和80后离了婚的70后体育老师，给00后和10后当后妈的故事。 该剧于2017年11月13日在浙江卫视首播
《生逢灿烂的日子》（《北京人在北京》）是五星东方影视、上海佳和晖映文化、北京新世邦文化、苏宁环球联合出品的都市情感剧，由果靖霖编剧，周友朝执导，张嘉译、果靖霖、刘佩琦、姜武、车晓、徐洁儿、啜妮、种丹妮、曲哲明、姜大卫、施京明、海一天、邢瀚卿、迟蓬和娜仁花等联袂主演。 该剧讲述在20世纪70年代时，北京胡同里普通人家四兄弟从青年到不惑之年的人生历程。
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