张伦硕出生于山东省临沂市兰山区，他的父亲籍贯青岛，是一位从事基层警务工作的普通民警。在2000年7月，张伦硕顺利完成了于临沂二中的学业，并于同年成功考取南京艺术学院电影电视艺术系，在该校表演专业进行系统学习，由此正式开启了他的艺术生涯。大学四年时光转瞬即逝，2004年毕业后，张伦硕选择前往北京发展，成为众多追寻梦想的“北漂”一族中的一员。在北京生活的初期，他面临着较大的经济压力，生活条件较为拮据，有时为了节省日常开销，他甚至会连续数日待在住处减少外出。在那段时期，张伦硕主要依靠担任平面模特获得收入，每次拍摄报酬大约为几百元，这些微薄的酬劳便是他当时维持生计的基本来源。从一张张记录着往日时光的童年照片中，我们可以窥见他早年生活的点滴痕迹。
二零零四年，一次偶然的机会让张伦硕得以在电影《愚人码头》中客串演出，这部作品也由此成为他踏入演艺圈的出道之作。三年后，即二零零七年六月，他参加了真维斯超级新秀比赛，凭借出色的表现一路过关斩将，最终成功夺得赛事总冠军；在比赛现场，他正式与经纪公司签约，并随即着手筹备个人首张单曲《高速忧伤》的推出计划。到了二零零八年十一月，他代表中国与来自全球五十二个国家和地区的选手共同角逐国际先生国际星秀大赛，经过多轮激烈竞争，最终荣获季军的佳绩。同年，他还受邀在李小璐的歌曲音乐录影带中担任男主角，进一步积累了表演经验。二零一零年九月，张伦硕登上浙江卫视的选秀舞台，参与录制了节目《非同凡响》，在比赛中他发挥稳定、表现亮眼，最终取得了全国第二名的优秀成绩。在其演艺生涯中，他留下了许多珍贵的影像记录，例如参加真维斯超级新秀时的节目照片、参与国际先生国际星秀大赛的现场影像，以及先后参与《非同凡响》、《非同凡响》、《非同凡响》、《非同凡响》、《非同凡响》等节目录制时的幕后或舞台照，这些资料都见证了他多年来在不同舞台上的活跃与成长。
二零一一年八月，张伦硕迎来了个人演艺生涯的首部影视作品《爱上查美乐》的播出，他在剧中饰演了角色何言劭，与王心凌、贺军翔等演员共同合作。就在同一个月，他还与剧中的另外两位主演一同登上浙江卫视的《快乐蓝天下》节目舞台，不仅为这部新剧进行了宣传推广，也现场演唱了其首张EP中的单曲《新好男人》，展现了其在音乐方面的初步尝试。同年九月，张伦硕受邀出席了第三届中国品牌与传播大会，并在大会上荣获了“影响中国*2010-2011年度品牌传播新锐奖”这一颇具分量的荣誉，标志着他在行业内的初步认可。也是在这个月，他积极参与了“生态行动助力中国”大型公益活动的群星演唱会，与其他多位明星一同为环保公益助力。此外，他还在2011年“北京流行音乐典礼启动仪式暨欢唱会北京首站”活动中公开亮相，进一步增加了其在音乐领域的曝光度。进入十月，由张伦硕与杨幂、郭珍霓等人共同主演的电视剧《命运交响曲》在内地电视台播出，剧中他与杨幂、冯绍峰、迟帅等演员演绎了一段复杂而纠结的“三角恋”关系，引发了观众的关注。不仅如此，他还亲自为该剧的主题曲《爱的交响》以及插曲《thinking of you》填写了歌词，深度参与了剧集音乐的制作。十一月，他登上了浙江卫视《激情飞扬，星星相映》演唱会的舞台进行表演。随后的十二月，他又参与了山东卫视《歌声传奇》节目的录制工作。时间来到二零一二年十一月，由张伦硕、汪东城等人主演的都市偶像剧《姐姐立正向前走》在内地播出，他在剧中扮演了偶像团体“HE”的成员亨利一角。同时，他还为该剧的插曲《解答》创作了歌词并亲自献声演唱。此外，在同一年，张伦硕正式发行了他的首张同名EP专辑，这张专辑收录了他此前演唱过的《新好男人》、《电话控》、《爱的交响》以及《thinking of you》等多首歌曲。二零一三年二月，张伦硕参加了湖南卫视的《百变大咖秀》节目，在节目中他现场挑战演唱了王力宏的歌曲《火力全开》，凭借其充满动感的舞台表演和出色的现场掌控能力，赢得了评委和现场观众的一致好评。四月，他参与了浙江卫视明星跳水真人秀节目《中国星跳跃》的录制，在节目中他与吴建豪之间的友好“对抗”环节引起了广大观众的热烈讨论。六月，由他与吴佩慈、张翰等人联袂主演的电影《夜幕惊魂》正式登陆院线上映。八月，他受邀参与了深圳卫视《男左女右》节目的录制，并在节目录制的间隙来到深圳电台飞扬971频道，与听众畅谈了自己在音乐道路上的成长历程与心得体会。十月，他与修杰楷、潘时七等演员共同主演的现代都市轻喜剧《我家有个赵大咪》在内地播出，剧中他所饰演的高伦硕与赵大咪之间的情感发展成为了观众追剧的焦点之一。同月，他还携个人单曲《沦陷》受邀录制了北京电视台文艺频道的《最佳现场》节目，在节目中娓娓道来自己自出道以来所经历的心路历程与种种感悟。十一月，他现身中央电视台《星光璀璨新民歌演唱会》的舞台，为观众带来了《有一点动心》和《沦陷》等歌曲的精彩表演。十二月，他加盟了湖北卫视的《包公来了》节目，在节目中坦诚地分享了自己的个人感情经历。到了次年，张伦硕亲自参与制作了其个人单曲的MV《解答》，并与汪东城一同参与了金鹰卡通卫视《疯狂的麦咭》节目的录制。二零一五年三月，张伦硕出演的由同名网络热门小说改编而成的剧集《我的美女老师》正式播出。同年七月，他参加了湖北卫视恋爱真人秀节目《如果爱》的录制，并在节目中成功与钟丽缇牵手，引发了外界广泛关注。九月十九日，他与陆毅、付辛博等艺人一同参加了深圳卫视携手韩国KBS共同打造的跨国类明星体育竞技节目《中韩梦之队》，在节目中他所在的中国明星队与韩国队展开了多轮精彩的体育对抗。九月二十四日，他参演的悬疑惊悚题材电影《诡打墙》在内地院线正式上映。
二零一六年二月，张伦硕与钟丽缇一同受邀参与天津卫视推出的明星滑雪竞技类真人秀节目《冰雪奇迹》，两人在冰天雪地中默契配合，展现了运动活力。同年三月，由朱时茂执导的都市爱情偶像剧《远得要命的爱情》在内地电视台正式播出，张伦硕在剧中饰演了一位性格内向、专注技术的理工宅男李泰迪，其朴实自然的表演获得了不少观众的关注。进入十月，张伦硕以“实习爸爸”的身份，与黄致列、董力等嘉宾共同参与了亲子互动综艺节目《爸爸去哪儿第四季》的录制，在节目中他与孩子们的温馨互动令人印象深刻。此外，在整个二零一六年中，张伦硕在音乐领域也持续发力，陆续推出了《这样爱你》、《给我你的爱》以及《你是否一样》等多首个人单曲。其中，单曲《你是否一样》尤为特别，这首作品由他本人独立完成作词与作曲，歌词真挚地描绘了在城市中努力奋斗的年轻一代对理想的追求与坚持，引发了众多听众的共鸣。 二零一七年一月，张伦硕陪同钟丽缇亮相“青春在一七”山东卫视鸡年春节联欢晚会，两人同台献唱了数首经典爱情歌曲，现场气氛甜蜜温馨。随后在二月至三月期间，他参与了山东卫视《花漾梦工厂2》节目的录制。同年十一月至十二月，张伦硕受邀在金鹰卡通卫视的《爱上幼儿园3》节目中担任教官角色，与小朋友们亲切互动。二零一八年一月，张伦硕在大银幕上有了新的突破，他主演的院线电影《电话奇缘》正式上映，并在片中担纲男一号，演绎了一段动人的故事。同年五月，他推出了全新个人单曲《现在的我》，之后又陆续发行了《离开以后》和《匆匆来过》等音乐作品。特别值得一提的是，歌曲《匆匆来过》的音乐录像带于当年十一月正式发布，这支MV从创意到拍摄均由张伦硕亲自执导并参与制作，歌曲的作曲与填词也由他一手包办。在MV中，他首次尝试以略带颓废感的形象出镜，这种突破性的转变给观众带来了新鲜感，获得了不少好评。 二零一九年五月，张伦硕携手钟丽缇及其家人共同加盟了芒果TV自制的家庭代际和谐促进真人秀《我最爱的女人们》，通过节目展现了其乐融融的家庭生活。六月十五日，他参演的电影《废柴老爸》在全国公映，他在片中饰演了角色乔瑟夫。此后，他在音乐方面继续探索，相继推出了《就是现在》、《情书》等单曲。二零二一年九月，张伦硕与钟丽缇一同参与了达人辣妈竞演真人秀《嗨！辣妈》，展示了多才多艺的一面。紧接着在十月，两人又登上了拳击竞技体验真人秀《拳力以赴的我们》的舞台，在节目中经过激烈角逐，最终携手获得了中量级金腰带的荣誉。二零二三年五月五日，张伦硕参演的音乐剧《一出好戏》在深圳保利剧院成功首演，并由此拉开了全国巡回演出的大幕。直至二零二四年十二月二十四日，他参演的电影《回家的你》正式登陆院线与广大观众见面。
在2015年7月，张伦硕与钟丽缇因共同参与真人秀节目《如果爱》而相识，两人在长期的合作与相处中逐渐互生情愫，感情日益加深。随后，钟丽缇与张伦硕在香港一同会见媒体时，坦然地向公众确认了彼此的恋人关系，展现了他们对这份感情的坚定态度。尽管两人之间存在一定的年龄差距，外界对此也有诸多议论，甚至张伦硕的母亲也曾出于关心而劝说他寻找更为年轻的伴侣，以期能够生育更多的子女，但这些来自家庭与外界的压力并未动摇他们的选择，他们依然坚定地携手走在了一起。进入2016年9月，张伦硕和钟丽缇别出心裁地拍摄了一组极具传统韵味的京剧主题婚纱照，以此作为他们爱情的特殊纪念；同年11月8日，两人在北京隆重举办了一场温馨而盛大的婚礼，邀请亲友共同见证他们的幸福时刻；紧接着在11月11日，他们又专程回到张伦硕的老家临沂办理结婚登记手续，正式确立法律上的夫妻关系，并于次日12日在临沂当地再次举行了一场热闹喜庆的结婚典礼，与家乡的亲朋一同分享这份喜悦。
张伦硕身着一套剪裁得体的专业马术服装，从容驾驭着一匹毛色乌黑、体态矫健的成年骏马，在景致优美、设施完善的马术场地中悠然踱步，生动再现了历史悠久的传统贵族运动项目，淋漓尽致地展现出其身上所蕴含的优雅而矜贵的王子风范。他不仅拥有高大挺拔、相貌俊朗的外形条件，更兼具了风趣幽默、活泼诙谐的喜剧性格，与此同时，他在影视表演、歌曲演唱、舞蹈呈现以及角色模仿等多个艺术领域所展现出的扎实功底与多样才华，也持续为观众带来意想不到的惊喜，令人赞叹不已、回味无穷。张伦硕堪称一位融合了耀眼偶像魅力与扎实专业能力的多栖全能艺人，正如身边合作者所评价的那样，“他在工作中始终保持着勤奋刻苦、全情投入的职业态度，即便在细微之处也力求尽善尽美，这份执着与专注，无怪乎会有人感慨其努力拼搏的神态颇有几分天王刘德华当年的风采”。
二零二五年八月，演员张伦硕因在公开场合谈及黄奕女儿的相关话题而引发网络广泛讨论。面对随之而来的争议，张伦硕通过社交平台发文回应，其中明确表示：“依照我的理解，当今社会早已脱离封建时代，倘若我的言论存在不当之处，我愿意承担责任。”他进一步在文中向法律专业人士提出疑问，希望其能帮助解读现代社会是否还存在“株连九族”的观念，并强调自己的本意是“呼吁大家不要将矛头指向对世事尚未明晰的孩童”，同时恳请公众能够保持理性与冷静的讨论氛围。八月二十七日，张伦硕对外透露，自己已就近期所遭遇的网络争议事件正式向警方报案。据了解，此次风波起源于他在一次直播中提及一位好友的女儿因其父亲遭受网络暴力而受到影响，该言论随后被解读为“力挺黄奕女儿”，从而引发持续热议。自八月二十六日晚发布长篇回应后，张伦硕持续在网络上与众多网友展开激烈辩论。同日，他在直播中再次澄清道：“我所发布的视频本身并未表达任何特定立场，是部分营销号为我附加了立场，并剪辑了我说话的语气。我并未替任何人发声，也从未表示过支持，更不可能去支持违法者。”当被问及黄奕女儿是否应当出道时，张伦硕明确建议其不要选择这条道路，认为这样可能会伤害许多人的感情。此外，他表达了对孩子的期许，希望社会能给予其成长的空间，未来有机会成为一个正直的人，并以积极的方式回馈社会。 同年九月，张伦硕在短视频平台分享了一段记录自己驾车外出过程的视频。该视频发布后，一位名为“于与驴”的网友指出，张伦硕在驾驶过程中存在使用手机的行为，涉嫌违反交通法规并构成危险驾驶，随即向交通管理部门进行了实名举报。九月九日，该网友再次发布视频更新进展，表示举报已获成功，张伦硕的违法行为经查证属实并已受到相应处理。这位博主在视频中进一步强调，张伦硕作为具有影响力的公众人物，其行为应当符合法律规定与社会期待，并应当就此次事件向公众作出公开道歉。