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。