2014年，出演辉灿、卓煜茜、纪子墨主演的青春校园科幻剧《你好外星人》，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；7月18日，与吴镇宇、林心如共同出演的惊悚电影《朝内81号》上映，这是他的首部电影作品。2015年，大学毕业后的张家鼎参演了王千源、边潇潇、刘奕君主演的都市情感剧《猴票》。

2016年，出演苗圃、郑凯、金喜善、罗晋等主演的古装魔幻神话剧《修仙记之何仙姑传》，在剧中饰演专门与何仙姑唱对台戏的东海恶霸李庆元；9月，主演中国首部以仡佬族文化传说为题材的奇幻爱情电影《碧血丹砂》，在片中饰演具有民族情怀与英雄气节的男一号白岩；12月，主演赵宝刚执导的军旅剧《深海利剑》，在剧中饰演阳光开朗且略有些呆萌的潜水艇兵高迪，这是他初次演绎军人角色。

2017年，出演鹿晗、古力娜扎领衔主演的古装励志剧《择天记》，在剧中饰演唐家二公子唐海。2018年5月29日，由扈耀之执导，张龄心、高仁等主演的悬疑刑侦剧《骨语》播出，张家鼎在剧中饰演刑侦人员、心理侧写师英鸣。

2019年，张家鼎与陈瑶、张凌赫等合作主演的古装探案言情剧《少女大人》，在剧中饰演飞云山庄少庄主谢北溟。