2014年6月29日，在偶像剧《不一样的美男子》中饰演拥有预知未来的异能行者的安逸飞 ；7月2日，与杨幂、李易峰、郑爽共同出演了古装奇幻剧《古剑奇谭》，张云龙在剧中饰演猫妖黑曜；随后，与杨幂、余文乐、周笔畅等人合作出演的青春偶像剧《微时代》在腾讯视频独家播出，他在剧中饰演华又希，并为该剧配唱插曲《青春不留白》。
2015年6月16日，张云龙与陈乔恩、贾乃亮、黄宗泽共同主演了年代热血励志剧《偏偏喜欢你》，并在剧中饰演顾小白；7月10日，与李易峰、张慧雯联袂主演的青春校园电影《栀子花开》上映，他在片中饰演魏歌，同时他还为该片配唱推广曲《再见再见》；12月3日，与杨幂、李易峰出演的爱情片《怦然星动》上映，他在片中饰演高芒；同年，他还与毛俊杰、朱梓骁、郝泽嘉等合作主演了都市青春偶像剧《花火》，并在剧中饰演赵震楠。
2016年5月24日，与杨幂、黄轩共同主演了职场爱情剧《亲爱的翻译官》，他在剧中饰演王旭东；随后，与于朦胧、关晓彤领衔主演的古装玄幻剧《轩辕剑之汉之云》开机拍摄，他在剧中饰演朝云；7月17日，其领衔主演的青春萌宠时尚情感剧《神犬小七第二季》播出，张云龙在剧中饰演鲍宇，该剧播出后城市网以平均收视率百分之1.152、收视份额百分之3.56的成绩取得同时段收视冠军；同年，他还拍摄了现代都市剧《佳期如梦之海上繁花》，并在剧中饰演邵振嵘。
2017年3月，张云龙领衔主演的情感励志剧《不一样的美男子2》播出，他在剧中饰演赛车手关昊；4月，其主演的喜剧片《傲娇与偏见》上映7天便突破亿元票房，而他则在片中饰演朱侯，并为该影片配唱主题曲《傲娇与偏见》，同时，张云龙还凭借该片获得中英电影节组委会骑士精神奖；同年，他还拍摄战争剧《亮剑之雷霆战将》，并在剧中饰演八路军独立团团长王云山；同年8月，与乔欣合作后都市情感剧《趁我们还年轻》，并在剧中饰演樊书臣。
