2012年，首次担任主演的军旅剧《麻辣女兵》获得全国同时段收视冠军 [1]，她也因此正式出道。2014年，因主演军旅剧《神犬奇兵》而受到关注 [2]。2015年，出演都市剧《神犬小七》 [3]。2016年，主演年代剧《万水千山总是情》 [4]。2018年，因在奇幻爱情剧《结爱·千岁大人的初恋》中饰演涂山千花而赢得更多关注；同年，主演的另一部奇幻爱情剧《我与你的光年距离II》播出 [5]。2019年，相继主演了古装剧《成化十四年》和都市剧《彩虹的重力》 [6-7]。2020年，主演的悬疑剧《摩天大楼》播出 [8]。2022年3月，主演的罪案推理剧《猎罪图鉴》播出 [32] [35]。2023年3月，出演都市情感剧《归路》。
2011年，张柏嘉顺利考入上海戏剧学院表演系，与郭晓婷成为了同班同学以及同寝室的好朋友 [24]；11月，被制片人何静选中为青春军旅剧《麻辣女兵》女一号“汤小米”的候选人之一，随后，进行为期半个月的军事特训，并录制综艺节目《天天向上》 [47]。
2012年11月14日，与王洋、王煜等合作主演的青春军旅剧《麻辣女兵》首播 [9]，在剧中饰演的林木子看似文静实则细腻机敏，是位不容小觑的电脑天才，经过部队的历练最终成为一名可以独当一面的网络尖兵 [10-11]，该剧获得了全国同时段收视冠军 [1]，张柏嘉也自此正式进入演艺圈发展。
2014年4月，在播出的都市情感剧《女王驾到》之《麻辣女王》中饰演了单元女主角夏天的闺蜜林小琪；5月，参演都市轻喜剧《美丽的笨女人》，在剧中饰演完美强迫症患者丁小西 [12]；7月，与杨烁、王洋、王煜联合主演了根据冯骥小说《特警犬王》改编的军旅剧《神犬奇兵》，其在剧中饰演的林果敢爱敢恨，因喜欢连长龙飞而参军 [13]。
涂山千花2018年1月，与陈意涵、王子奇、高圣远等人共同主演了奇幻爱情剧《幸福，近在咫尺》，在剧中饰演奋不顾身追求学长的“暗恋系师妹”安吉 [17]；5月，在与宋茜、黄景瑜合作主演的奇幻爱情剧《结爱·千岁大人的初恋》中饰演了有颜有才、高冷干练却又深情的涂山千花 [18]；12月16日，主演的浪漫奇幻爱情剧《我与你的光年距离II》播出，其在剧中饰演的姚馨是一个拥有2000年记忆的痴情女子，为打破诅咒寻回挚爱承受着千年孤独之苦 [5]。
2019年1月，在古装悬疑探案剧《成化十四年》中饰演了冷面多情的青歌 [6]；10月16日，与高以翔、宣璐等人合作主演的都市爱情剧《彩虹的重力》在腾讯视频播出，其在剧中饰演的郭莉莉是一位雷厉风行，事业心极强的杂志女编辑 [7]；此外，她还客串出演了都市律政剧《精英律师》 [19]。
2020年4月25日，与章若楠、张昊唯、马闻远等人共同主演的古装爱情轻喜剧《师爷请自重》播出，其在剧中饰演的是俊朗的男县丞周正道，亦是清冷神秘的周如意 [20]；8月19日，主演的都市女性悬疑剧《摩天大楼》在腾讯视频播出，在剧中饰演建筑世家的小女儿李茉莉 [8]。
2021年1月15日，与张震、张钧甯、孙安可、李铭顺联袂出演的犯罪悬疑片《缉魂》上映 [23]；8月16日，主演的改编自木浮生同名小说的恋爱群像剧《世界微尘里》播出，其在剧中饰演的是酷姐伍颖 [22] [33]；11月26日，参演的都市爱情剧《爱很美味》播出 [34]。
2022年3月6日，与檀健次领衔主演的罪案推理短剧集《猎罪图鉴》在爱奇艺和腾讯视频上线 [32] [35]；8月1日，参演电视剧《第二次拥抱》播出 [37]；11月14日，出演的都市情感剧《爱的二八定律》播出 [38]；12月23日，与毕雯珺、朱正廷、孙伊涵领衔主演的都市浪漫剧《孤独的野兽》播出，在剧中饰演了拍卖师方其 [21] [39]。
2023年3月14日，出演由井柏然、谭松韵主演的都市情感剧《归路》在湖南卫视金鹰独播剧场首播 [40]；5月25日，与潘敏世合作主演的青春励志都市剧《校花的那些事儿》在风行视频播出，在剧中饰演因意外失明的花季少女童宛芸 [14] [45]；6月19日，领衔主演的电视剧《猎罪图鉴2》正式启动，并发布预告片 [43]；9月15日，领衔主演的网剧《金牌客服董董恩》在爱奇艺播出 [48-49]；10月，主演的犯罪悬疑剧《正当防卫》 [50]。
演出时间 | 剧目名称 | 饰演角色 | 备注 |
|---|---|---|---|
2013年 | 《长椅》 | 客串 | 上戏期末汇演 |
在电视剧《幸福，近在咫尺》中，张柏嘉很敬业，演技也很赞，将安吉高冷职场达人与恋爱脑小女生的双重魅力都展现出来。而在电视剧《摩天大楼》中，张柏嘉在同一地点有两场哭戏，虽说场景一致，但整体情绪却完全不同。在这两场哭戏中，张柏嘉用演技为观众带来不同的剧情及人物角色体验，让观众感受到李茉莉的魅力，成功塑造了一位从小被父亲轻视，对挚友倾尽全力付出的鲜活人物（陈意涵 [17]、千龙网 [29]综合评）。
