在2011年8月，张悦轩通过参与《快乐大本营》这一活动，逐渐走进了公众视野，并由此积累起相当程度的人气与关注。两年后的2013年8月，当时年仅六岁的张悦轩跟随父亲张亮，与林志颖父子、田亮父女、郭涛父子以及王岳伦父女一同参加了由湖南卫视精心策划制作的亲子户外真人秀节目《爸爸去哪儿》。在节目录制过程中，他们共同体验了农村放羊、野外登山、出海捕鱼等多种贴近自然的生活环节。该节目于同年10月11日正式首播，张悦轩凭借其在节目中展现出的活泼开朗、温暖体贴、善良懂事且勇于认错的性格特质，被广大观众和网友亲切地称为“小暖男”。紧接着在10月12日，他又随同《爸爸去哪儿》节目组参与了《天天向上》专场的录制工作；随后于10月28日，再次跟随《爸爸去哪儿》节目组完成了《快乐大本营》专场的录制。到了12月，张悦轩与父亲张亮一同前往广州长隆野生动物园，投入由其主演的《爸爸去哪儿大电影》的拍摄工作。这部影片最终于2014年农历大年初一登陆全国院线，并以累计七亿元人民币的优异票房成绩圆满收官。 进入2014年，1月18日，张悦轩与父亲张亮共同参与录制的《疯狂的麦咭》迎来首播。同年6月，他再次与父亲合作，出演了现代爱情故事题材的电影《六次别离》，在片中饰演聪明乖巧的孩子天天。8月，他随父亲张亮及郭涛、石头父子一同为《爸爸去哪儿第二季》助阵亮相。10月3日，张悦轩受邀与父亲张亮共同出席第19届釜山国际电影节，在国际舞台上崭露头角。此后不久，他又与父亲一同出演了《爸爸的假期》，这部影片定于2015年2月19日，即农历大年初一在全国范围内上映。 时间来到2015年，7月16日，张悦轩与白百合、井柏然等演员合作参演的奇幻喜剧电影《捉妖记》正式公映。他在影片中饰演了一位可爱的萌妖角色。该片上映后市场反响极为热烈，连续28天稳居单日票房冠军宝座，截至同年9月16日，更以24.38亿元人民币的票房成绩创造了当时的内地票房纪录。2016年1月1日，《捉妖记》在中央电视台电影频道（CCTV-6）播出后，以收视率2.81、市场份额7.88的出色表现夺得同时段收视第一。同年12月30日，他出演的爱情电影《爸爸的3次婚礼》上映，在片中他饰演了顾小天一角。直至2021年1月10日，张悦轩参演的综艺节目《天天向上》于湖南卫视播出，持续活跃于荧屏之上。 此外，在张悦轩的演艺生涯中，他还在多部作品中留下了身影，例如在《爸爸的假期》的节目照中（位于左侧），在《爸爸的假期》的节目照中（位于右侧），以及在《爸爸的假期》的节目照中。他亦在《六次别离》、《六次别离》、《六次别离》、《六次别离》、《六次别离》及《六次别离》等一系列作品中，均饰演了名为天天的角色（在相关剧照或宣传材料中常位于右侧位置）。
张悦轩的父亲是中国时尚界的知名人物，即首席男模张亮，母亲同样从事模特职业，名为寇静。在家庭背景备受公众关注的氛围下，2022年5月9日，其父张亮曾通过社交媒体发布一篇详细的长文，对当时涉及张悦轩的恋爱传闻作出正式回应。他在文中特别强调，社会中的成年人应当承担起保护青少年的责任，尽力呵护每一个孩子的成长空间，同时指出教育孩子的核心基础在于充分的尊重、深入的理解以及积极而恰当的引导。时隔两年，至2024年6月，张悦轩本人也通过其社交媒体账号公开分享了一组个人写真，再次吸引了外界对其近况的关注。
二零二五年十一月期间，部分活跃于网络空间的用户以及若干自媒体账号，在多个互联网平台上反复编造并大规模传播针对张亮及其子张悦轩的虚假信息与不实内容。这些行为持续发酵，对张亮与张悦轩二人的名誉权及其他合法权益造成了严重的侵害与负面影响。面对不断蔓延的网络谣言，父亲张亮于同年十一月二十六日通过个人微博账号公开发声，他明确表示：“已经正式报警并获立案！网络空间绝非法外之地，恳请各方立即停止毫无底线的造谣行为！！！”根据他随后公布的立案告知书内容可以清晰得知，此次报案的主体是张亮之子张悦轩本人，其报案事由正是针对所遭受的网络诽谤案件。这一举措标志着当事人正通过法律途径坚决维护自身权益，以应对网络上的不实指控。
在教师节这个充满感恩的日子里，懂事又贴心的张悦轩为敬爱的老师送上了诚挚的祝福。照片中的他身穿一件简洁的白色短袖，面对镜头时活泼地做着鬼脸，一边吐舌头一边比起可爱的V字手势，模样俏皮又讨喜，让人不禁感叹他的天真烂漫。与早年参加《爸爸去哪儿》节目时相比，如今的张悦轩身高明显增长了许多，面容也愈发清秀俊朗，展现出少年初长成的帅气。在他身上，既保留了男孩子特有的那份淘气与活泼，也始终秉持着诚实、率真的可贵品质。其活泼开朗的性格、善良温暖的内心、乐于助人的行为以及知错能改的态度，共同塑造出一个深入人心的小暖男形象。时光飞逝，昔日的天天已经成长为一个挺拔的大孩子，那一双逆天的修长大腿更是令人羡慕不已。