2013年,出演革命题材电视剧《大江东去》,正式进入演艺圈。2014年,主演励志剧《传承》;同年,参加浙江卫视综艺节目《我不是明星》第二季[2],获得总决赛年度总冠军;同年5月,发行个人音乐专辑《我手心的光》;同年6月,主演的电视剧《追求幸福的日子》播出[3],并凭借该剧获得第6届新农村电视艺术节最佳新人奖[1];同年12月,主演的电影《精武青春》上映,并凭借该片获得第十六届表演艺术学会奖金凤凰奖新人奖[4]。2016年,主演的电视剧《左轮手枪》播出[5]。2018年,发行合唱单曲《爱你》[6]。
张楚楚的母亲是中国内地女演员宋佳,父亲是中国内地男演员张学津[7]。