张天爱曾在日本留学，留学归来后在北京影片学院学习时期，也兼职做平面模特。

2009年，获得时机去韩国拍照微影片《落樱》，初次触电的她开启异国演艺之旅，在片中与仍是练习生的艺人金秀贤协作。

2013年，出演张国立、张歆艺主演的情感剧《老公的春天》；同年，在海清、张译主演的都市日子轻喜剧《抹布女也有春天》中扮演安迪，公司行政人员。

​

2014年9月，主演腾讯克己的网络情形喜剧《怪咖啡》，在剧中出演单纯开畅的咖啡店店员朱丽叶，对人对事简单热心，憧憬童话般的日子，略带神经气质。12月，出演孙红雷、海清主演的抗战剧《二炮手》，在剧中扮演凌织羽，说着乖僻东北口音的日本军医，机智而不择手腕，与孙红雷有许多对手戏，因此遭到注重；她也仰仗该人物获得第2届横店影视文荣奖最好女配角奖。

2015年，与张亮、薛之谦协作拍照都市剧《男人帮·朋友》，在该剧扮演女二号穆天，御姐范儿十足的霸气女人。

12月，主演乐视克己的古装网络剧《太子妃升职记》，扮演太子妃张芃芃，从现代直男穿越为古代太子妃，演绎男女双重性格，因此遭到了更多的注重。

2016年1月7日，出演改编自同名小说的超级网剧《我的朋友陈白露小姐》正式开机，她在剧中剧中扮演热心大方、仁慈开畅的海棠一角，为陈言奉献一切的人设十分惹人疼惜 。

2016年1月12日，在北京水立方参与“2015挪动视频风云盛典”，获得年度魅力女人奖。

2016年1月30日，参与湖南金鹰卡通卫视的益智闯关节目《猖獗的麦咭第三季》的收官之战，与盛一伦、于含糊、郭俊辰组队闯关，这是她的综艺首秀。

2016年2月6日，随“太子妃”剧组参与湖南卫视综艺节目《快乐大本营》。

2016年2月20日，参与乐视克己明星美食日子秀节目《你看起来很好吃》 。

2016年2月22日，与盛一伦、郭俊辰等加盟湖南卫视元宵喜乐会，压轴进场扮演改编自韩国歌曲的歌舞节目《我最红》。

2016年3月16日，王内地在微博上晒出和张天爱的自拍，具有高人气的二人此番同伴协作《鲛珠传》。

2016年5月6日，供认与邓超同伴主演改编自张嘉佳同名小说的爱情影片《从你的全世界路过》 ；还参与了浙江卫视竞技真人秀节目《奔跑吧兄弟第四季》第4期青春校园特辑。

2016年6月5日，张天爱受邀做客结合国会客厅。在这次采访中，张天爱不只大谈对《太子妃升职记》走红的观念，还表示支持同志，更自曝本人从七岁开端就独立。

2016年6月7日 ，出演的都市爱情剧《我的朋友陈白露小姐》在爱奇艺播出，演绎温柔仁慈的海棠。

2016年7月29日，正式参与巴黎欧莱雅明星梦之队，变成代言人之一 。

2016年8月29日，跨界推出首张单曲《我们之间》，由张嘉佳、赵兆作词，赵兆作曲 。

2016年9月29日，首部主演的爱情影片《从你的全世界路过》上映，她在片中扮演胆怯单纯、为爱付出的电台实习DJ幺鸡。

2016年10月15日，张天爱担任第十一届我国金鹰电视艺术节互联盛典掌管人，并在晚会中扮演神曲PPAP带白领跳职场减压操。