张晔子自幼能歌善舞，4岁就开始参与译制片配音工作和影视剧的拍摄。她从小就生活在八一电影制片厂里，由于父母都在从事这方面的工作，张晔子也在很小的时候就开始了演戏和配音的工作，迪士尼动画的很多中文配音她都参与过。2006年，张晔子考入中央戏剧学院表演系。大学时，张晔子客串了电影《东京审判》。毕业后，张晔子报考了林兆华戏剧工作室，并收到了林兆华工作室的邀约。

2010年11月，由王超、王茜主演的警匪剧《重案六组3》播出，张晔子在剧中饰演何琪，从而正式进入演艺圈。2011年7月，继续出演警匪剧《重案六组4》，她在剧中饰演杨可。10月，与崔永平、王丁一、王悠共同主演话剧《北京的腔调》。2012年7月，参演的警匪片《神探亨特张》上映，她在片中饰演内衣店老板。9月，参演由濮存昕主演的话剧《伊凡诺夫》。

2013年6月，由冯恩鹤执导的家庭伦理剧《我们的生活比蜜甜》播出，她在剧中饰演陈笑梅。2014年1月，与江珊共同主演话剧《守岁》。10月，参演由李宗熹导演的舞台剧《男人帮》。2015年5月，主演由李迈导演的话剧《那年我学开车》。9月，与段博文、左立、虎虎共同主演音乐舞台剧《栀子花开Neverland》。2016年10月，与张炜迅合作主演惊悚片《丧尸李志》，她在片中饰演性格温柔的学生蜜蜜。

2018年3月，参演的喜剧片《日不落酒店》开拍，在片中饰演小倩。5月，与张一山共同主演的都市情景剧《家有儿女初长成》播出，她在剧中饰演原则极强的报社记者江南。7月，参加“六月，原来你也在这里”读书会。12月，由赵立新、凌潇肃主演的励志片《中国合伙人2》上映，她在片中饰演身形靓丽、大大咧咧的北京女孩。

2019年1月，与陈赫、王鸥合作主演的都市爱情剧《我的冤家住对门》播出，她在剧中饰演嚣张跋扈的“白富美”柳楚蝶。3月，与父亲张潮共同参加情感观察真人秀节目《女儿们的男朋友》。

2020年1月13日，主演的电视剧《新世界》播出。

张晔子平时喜欢看诗集小说去感悟角色，她还是“卷福”本尼迪克特·康伯巴奇的粉丝。2018年，考上北京电影学院表演系研究生。烹饪、滑雪、作画、摄影都是张晔子的爱好，无聊的时候可以耐心拼图几个小时。同时，她还是游戏大神，并常常在社交软件上分享自己的美妆护肤视频。

张晔子的父亲是演员张潮，母亲刘晓丽是电影服装造型设计师。

张晔子是一个随性健谈的人，但她这份古灵精怪的劲儿下，又有着一份同龄年轻演员中难得的自知和清醒。如同《家有儿女初长成》中的“江南”，张晔子也有着两面，她从小就懂得表演的第一原则是要让观众赏心悦目，逼着自己24小时用激情待命；而她同时也是叛逆的，忙着在舞台上打磨自己。张晔子每次到排练厅前都会把自己的情绪完全代入到角色当中，舞台上的一个多小时、两个小时的一次性表演，让她的表演能力有更好的发挥。在排练时，瘦高的她会全神贯注的将自己的气力注入到角色里去。她因在家庭剧《家有儿女初长成》中饰演成年版“小雪”而被大众所熟知，除却影视演员这一身份，多年的话剧舞台经验，让她不管是面对电视这个小荧幕还是电影这个大银幕都可以表现的游刃有余。