2009年，首次触电拍摄微电影《落樱》。2013年，正式开始演艺生涯，拍摄电视剧。2014年，出演抗战剧《二炮手》，凭借“凌织羽”一角获得第2届横店影视文荣奖最佳女配角奖[2]  。2015年，主演古装网剧《太子妃升职记》，因饰演太子妃张芃芃受到更多关注。2016年，出演网剧《我的朋友陈白露小姐》，主演古装电影《鲛珠传》及爱情电影《从你的全世界路过》

张天爱于日本留学之后在北京电影学院进修学习，并拍摄平面广告。

2009年，受好友韩国导演韩承桓的邀请，赴韩国拍摄微电影《落樱》，首次触电的她在片中与还是练习生的金秀贤合作[1]  。之后，她主要拍摄电视广告，结识了一些导演和制片人，并因此在2012年签约了喜天影视，得到了一些角色[4]  。

2013年，在海清、张译主演的都市生活轻喜剧《抹布女也有春天》中饰演一个公司职员。

2014年9月，在腾讯自制的网络情景喜剧《怪咖啡》中饰演失意海归女演员朱丽叶，后成为咖啡店店员，乐观开朗、貌美如花[5]  。12月，出演孙红雷、海清主演的抗战剧《二炮手》，在剧中饰演了机智傲娇的日本军医凌织羽，与孙红雷上演对手戏，因而受到关注[6]  ；她也凭借该角色在2015年横店影视节暨第2届文荣奖中获得最佳女配角奖[2]  。

2015年，与朴海镇、张亮、薛之谦合作拍摄都市剧《男人帮·朋友》，在该剧饰演女二号穆天，在感情上可悲、可怜的角色[7]  。同年12月，主演乐视自制的古装网络剧《太子妃升职记》，饰演太子妃张芃芃，从现代直男穿越为古代太子妃，演绎男女双重性格，剧集收官时网络播放量达到26亿，因此受到了更多的关注[8-9]  。

2016年1月7日，出演改编自同名小说的都市爱情网剧《我的朋友陈白露小姐》开机[10]  。1月12日，在北京水立方举行的“2015移动视频风云盛典”中获得年度魅力女性奖[11-12]  。1月30日，参加湖南金鹰卡通频道益智闯关节目《疯狂的麦咭第三季》的收官之战，与盛一伦、于朦胧、郭俊辰组队完成综艺首秀[13-14]  。2月6日，随“太子妃”剧组参加湖南卫视综艺节目《快乐大本营》[14]  。2月22日，参加湖南卫视元宵喜乐会[15]  。3月，与王大陆搭档主演改编自小说《华胥引》的古装奇幻电影《鲛珠传》，在她的电影首秀中演绎侠女角色[16-17]  。5月6日，确认与邓超搭档主演改编自张嘉佳同名小说的爱情电影《从你的全世界路过》，在片中饰演菜鸟女DJ幺鸡[3]  ，还参加了浙江卫视竞技真人秀节目《奔跑吧兄弟第四季》第4期青春校园特辑[18]  。6月7日 ，出演的都市爱情剧《我的朋友陈白露小姐》在爱奇艺播出，演绎温柔善良的海棠[