2015年4月，張軒睿與潘瑋柏、徐璐、黃柏鈞、毛曉彤合作拍攝電視劇《不得不愛》，飾演善良的機(jī)會(huì)主義者、幽默而且善于調(diào)侃的“王書維”。12月，張軒睿與陳喬恩、王凱、喬任梁合作拍攝時(shí)尚都市劇《放棄我抓緊我》，飾演厲微微的弟弟、擁有精致面容的亞洲人氣模特“Leo”。

2016年7月，張軒睿與安心亞主演偶像劇《狼王子》，飾演具備一切狼的特質(zhì)，動(dòng)作敏捷、靈巧，懂得狩獵布局，個(gè)性單純直率、霸道直接的“杜澤明”，被觀眾熟知。

2018年8月29日，憑借《我的男孩》入圍第53屆電視金鐘獎(jiǎng)戲劇節(jié)目男主角獎(jiǎng)。12月22日，獲得星和璀璨星光夜2018星和魅力閃亮之星獎(jiǎng)。

2019年2月1日，參演的電影《大三元》在中國臺(tái)灣上映。3月15日，參演的電影《吃雞戰(zhàn)場》上映，在劇中飾演職場小白Jason。8月7日，發(fā)行合唱單曲《心不名狀》。12月18日，主演的電視劇《身為一個(gè)胖子》在芒果TV播出，在劇中飾演阮東升。

2020年4月29日，主演的電視劇《原來是你》開機(jī)，在劇中飾演江顧南。

在《狼王子》中，張軒睿完美詮釋了杜澤明的形象，巧克力色澤的八塊腹肌吸引了觀眾的眼球。穿衣顯瘦脫衣有肉的身材令人無法直視，續(xù)爆發(fā)的男友力，收割了一票網(wǎng)友的少女心。

在《放棄我抓緊我》中，張軒睿大長腿花美男的形象，與擁有精致面容的男模Leo的設(shè)定完美吻合。拍攝海報(bào)時(shí)，張軒睿坐在一把造型簡單的黑色高腳椅上，顯得無害又散發(fā)青春無敵荷爾蒙。

2016年7月，張軒睿在《狼王子》中抓著兔子繞著安心亞跑的片段，被網(wǎng)友指出這是錯(cuò)誤的示范，更被指這是虐待動(dòng)物。隨后，張軒睿在社交網(wǎng)站道歉，表示他因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足，在拍戲的過程中又沒有去顧慮這些重要細(xì)節(jié)。他強(qiáng)調(diào)未來會(huì)更謹(jǐn)慎注意，文末也再度為不良示范道歉。