张馨予在2010年冯小刚贺岁电影《非诚勿扰2》中饰演环保明星一角。2011年参演《宅男总动员》、《龙门飞甲》、《夏日恋神马》、《不怕贼惦记》...
张馨予在2010年冯小刚贺岁电影《非诚勿扰2》中饰演环保明星一角。2011年参演《宅男总动员》、《龙门飞甲》、《夏日恋神马》、《不怕贼惦记》、《车在囧途》《河东狮吼2》等电影。2013年出演电影《粉红女郎》中“男人婆”角色。2014年出演电视剧《新神雕侠侣》李莫愁一角，被网友称为“最美李莫愁”。2015年出演电视剧《武媚娘传奇》，华丽造型令人期待。同年，参演电视剧作品《只因单身在一起》，在剧中因爱而产生争斗。2015年5月，参加了第68届戛纳国际电影节。同年9月，凭借电影《魔卡行动》参加第72届威尼斯电影节。
2009年，张馨予拍摄由其代言公司策划的《赤壁·铜雀台》，因里面的性感
形象被誉为“新一代性感女神”。代言《铜雀台》、网游《穿越火线》生化宝贝、百威FIFA世界杯足球宝贝等知名品牌，并多次参加湖南卫视《快乐大本营》等节目。
2010年张馨予参演首部电影作品《非诚勿扰2》，在影片中出演艺人馨予一角，珠宝、名牌、豪车等高端品牌令其尽显大明星风范。在众多影视大腕中，电影新人张馨予的出现显得尤为突出。据张馨予本人透露，能够接到冯小刚的邀约非常意外，两人也仅是在一次红毯上有一面之缘。原以为自己在表演的时候压力会很大，但到了片场和导演、演员接触之后完全打消了这样的顾虑。“真的很幸运，第一次接触电影就能与大导演冯小刚和影帝葛优、红雷哥这么多一线艺人合作。与他们合作原本以为压力会很大，但接触之后才发现，和他们在一起的时候，更多的是一种享受。因为这样的机会太难得了！特别是冯导从最初选角到后来对我的肯定，很多部影片细节上他都是亲力亲为给我讲解，这更加激发了我的信心，也发誓一定要演好这个角色。”而除了在影片中有着精彩演出之外，张馨予也开始涉足各种高端时尚庆典活动，在2010年底全面发力。
2011年张馨予开始频频亮相大银幕，由其主演和参演的电影《宅男总动员》、《不怕贼惦记》、《龙门飞甲》、《夏日恋神马》于2011年上映。《车在囧途》、《家办喜事》、《河东狮吼》等四部电影也正在拍摄中。在影视作品不断呈现的基础上，张馨予拥有越来越多的支持者，演技也被得到更多的肯定。然而当更多的光环围绕张馨予时，白羊座的她总是很随意的看待眼前的一切，告诉记者：眼前的荣耀都是我前进的动力，我喜欢演戏，希望好好演戏，希望做好一个演员该做的事情。看来，除了拥有美貌和性感天赋、外形之外，张馨予还有在影坛搏杀的决心和演技。
同年，在由唐季礼监制，鞠觉亮导演的中国国产历史电视连续剧《精忠岳飞》中饰演抗金女英雄梁红玉一角，诠释了一位能文能武，琴棋书画样样精通，排兵布阵不在话下的巾帼英雄形象，与韩世忠将军悲壮的爱情故事也让观众唏嘘不已。在赖水清担任总导演，改编自金庸同名小说《天龙八部》中饰演丐帮副帮主马大元之妻康敏。在宁财神编剧的电视剧《龙门镖局》中客串出演杨思维一角。在由山东影视集团（山东电影电视剧制作中心）出品的电视剧《到爱的距离》中饰演许楠一角。
2014年年初，由简远信编剧的古装神话魔幻电视剧《封神英雄榜》登陆各大卫视，并持续收视冠军宝座，张馨予在剧中饰演苏妲己、胡仙儿二角。
同年，在陈晓版《神雕侠侣》中饰演小龙女师姐赤练仙子李莫愁，被网友封为最美李莫愁。在韩栋版《鹿鼎记》中饰演韦小宝七个老婆之一的苏荃，容貌极美，高冷霸气，武功高强，颇有智慧，最终成为韦小宝七个老婆中的领袖人物，张馨予饰演的苏荃从“最高冷”到“最温柔”前后的转变差别也成为了该剧的一大亮点。 在范冰冰版《武媚娘传奇》中饰演唐高宗李治的宠妃萧淑妃，翩若惊鸿婉若游龙，继饰演李莫愁、妲己和马夫人之后再次饰演蛇蝎美人。