张皓伦在北京联合大学表演系完成了学业，目前是北京市东城区戏剧家协会以及中国戏剧文学学会的成员。大学求学阶段，他便积极参与舞台实践，在多部话剧与音乐剧中亮相，积累了丰富的表演经验，其早期舞台作品包括《牙刷骑士糖豆洛》《PANDA（熊猫）》《喜地的牙》《爱的喜剧》《十二星座之惹不起的摩羯座》等。2018年，他参演了剧集《走火》，该剧聚焦青年警察的成长历程，生动描绘了都市青年干警在工作、情感、困境与蜕变中的多维生活，张皓伦在剧中成功塑造了青年警察顾小天这一角色。次年，随着作品《致我们暖暖的小时光》上线，他饰演了理科天才周磊，与演员林一共同演绎了一段发生在学霸之间、充满智识较量的精彩故事。2020年，他在作品《拾光里的我们》中出演了王迪一角。2021年，在由陈铭章与陈世峄两位导演共同执导的都市情感剧《好好生活》里，他饰演了熊幸仪；随后又在萌甜风格的恋爱剧《贺先生的恋恋不忘》中扮演了周子扬。此外，他还参与了古装甜宠剧《相思蛊里烬相思》的演出。2023年6月20日，由其特别出演的电视剧《偷偷藏不住》正式播出，他在剧中饰演陈骏文；同年10月，其主演的古装甜宠剧《烬相思》与观众见面，他饰演了角色蒋颂旻。进入2024年，张皓伦领衔主演了奇幻温情题材的院线电影《幸福事多》，该片于1月1日在汕头顺利开机；5月27日，他参演的电视剧《末代厨娘》也如期播出。2025年7月，他出演了网剧《进击的叶辰》，饰演萧海龙；同年10月28日，他主演了全国首部聚焦援疆主题的短剧《爱在博尔塔拉》，在剧中饰演了核心角色焦力。
2024年4月，她携其领衔主演的首部院线电影《幸福事多》出席了第十四届北京国际电影节，并在相关活动中进行了宣传与交流。此后，在2025年11月，她又受邀出席了第38届中国电影金鸡奖的相关活动，参与了这一中国电影界重要奖项的盛会。这两次参与均标志着她在电影领域的专业活动与行业认可。