2018年1月8日，張睿執導的懸疑刑偵劇《莫斯科行動》播出，在劇中飾演性格耿直的中方警察孔杰 [。3月30日，劉儀偉編劇并執導的喜劇片《我說的都是真的》播出，首次觸電大銀幕，在片中飾演呆萌倒霉的壞蛋猴子 。

2019年3月19日，出演的革命題材電視劇《共產黨人劉少奇》在央視一套播出，他在劇中所飾演的少年劉少奇歷經了闖鄉關的重要歷程后開始萌生追求真理、報效國家的信念 。5月19日，主演的都市情感劇《我的真朋友》登陸東方衛視、浙江衛視，在劇中飾演為夢想努力奮斗的房產經紀人傅曉寧 。

2021年1月27日，張晚意主演的古裝愛情勵志劇《風起霓裳》在湖南衛視播出，其在劇中飾演的曹王李明文武雙全、有安邦定國之才，但為人野心勃勃，頗具城府又十分狠戾，這也是他首次挑戰反派角色 。

2月1日，出演的革命題材電視劇《覺醒年代》在央視一套播出，在劇中飾演陳獨秀長子、革命烈士陳延年 。5月31日，盛典“京東618沸騰之夜”播出，朗誦《青春》節選 。6月26日，參與演唱的電影《革命者》新青年版推廣曲《青春》上線 。

8月17日，與白宇、宋祖兒、毛曉彤領銜主演的家庭情感劇《喬家的兒女》開播，在劇中飾演倔強執拗有擔當的喬二強 。

8月25日，青春勵志劇《最酷的世界》播出，客串深情暗戀者梁一達 。8月28日，參加的綜藝《快樂大本營》播出，演唱《想把我唱給你聽》 。10月23日，憑借《覺醒年代》獲得第八屆文榮獎劇集類最佳青年男演員獎 。

11月12日，參與《導演請指教》曾贈導演作品，與張雪迎合作短片《愛情》 。12月17日，獲得2021中國年度新銳榜年度新銳演員獎 。12月27日，憑借《喬家的兒女》獲得第32屆華鼎獎中國當代題材電視劇最佳男演員獎 。12月29日，主持央視總臺電視劇片單發布會“大劇看總臺” 。12月31日，參加“2021最美的夜 bilibili晚會”，演唱《錯位時空》 。同日，參加《啟航2022——中央廣播電視總臺跨年晚會》，沉浸式表演《跨越時空的對話》 。

2022年1月1日，參與的典禮《2021國劇盛典》播出，演唱《同手同腳》 ;1月17日，憑借《覺醒年代》獲得影視榜樣·2021年度總評榜最佳男配角獎 ;

2月1日，《百花迎春——中國文學藝術界2022春節大聯歡》播出，情景演繹《理想》 ;

2月2日，《中國夢·我的夢——2022中國網絡視聽年度盛典》播出，朗誦《青春》節選 ;6月28日，獲得第六屆金骨朵網絡影視盛典年度口碑男演員獎

12月13日，中國首部講述當代轟炸機飛行員的軍旅劇《勇敢的翅膀》播出，這也是張晚意的首部男主劇，他在劇中飾演轟炸機機長秦朗 。

2023年5月4日，參加《奔跑的青春——2023五四青年節特別節目》，演唱《滿天星辰不及你》(航天版)。5月13日，參加的湖南衛視綜藝《你好星期六》播出，宣傳《非凡醫者》 。7月8日，參加的湖南衛視綜藝《你好星期六》播出，宣傳《長相思》 。

7月24日，領銜主演的古裝神話劇《長相思》在騰訊視頻播出，在劇中飾演玱玹 。