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2001年，张铎参演民国爱情剧《情深深雨濛濛》，饰演与陆如萍相亲的富家子石磊，正式出道。2002年，他与秦汉、斯琴高娃合作出演商战剧《豪门惊梦》，饰演乔家二少爷乔晖。
2003年，张铎签约北京鑫宝源影视投资有限公司；同年，他在年代剧《紫玉金砂》中饰演了青年潘思雨一角。2004年，他出演了民国爱情剧《风吹云动星不动》，饰演思想传统的旧式青年人胡德林。
2005年，张铎首次担纲男主角，主演了由赵宝刚执导的都市爱情剧《夜雨》，饰演深情的白领精英李海涛。2006年，他主演红色题材电视剧《聂耳》，饰演革命音乐家聂耳；同年，他与李晨、张歆艺联袂主演爱情剧《五月的鲜花》，饰演青年作家杨小东。
2007年，张铎搭档梅婷主演都市情感剧《你一定要幸福》，饰演情路坎坷的年轻人林震。
2008年3月，张铎与杜志国、潘虹合作出演伦理悬疑剧《非亲父子》，饰演因身份错位而陷入人生悲剧的刘成。4月，他搭档陈松伶主演都市情感剧《血未冷》，饰演在亲情感召下回归正道的曹永浩。
2009年2月，张铎主演了家庭剧《家有公婆》，饰演积极乐观、充满正能量的好男人舒新。4月，他与赵子琪、陆毅、王珞丹联袂主演青春励志剧《我的青春谁做主》，饰演事业有成却总与爱情失之交臂的医生高齐，凭借该剧获得第16届上海电视节最具潜力男演员奖。
2010年1月，张铎主演都市爱情剧《情陷巴塞罗那》，饰演深陷情感漩涡的海归商人陈涵。9月，他在都市爱情剧《郎心如铁》中饰演情深义重的律师汪东凡。12月，他与唐嫣搭档主演家庭伦理剧《闪婚》，饰演因“闪婚”而陷入家庭纷争的年轻人古峰。
2011年1月，张铎首次担任制片人，参与制作网络剧《钱多多嫁人记》。4月，他与傅晶,刘威葳联袂主演情感剧《妈妈我爱你》，饰演心思细腻的医生萧伯伟。5月，他主演年代传奇剧《镜海风云》，饰演坚持抗日的爱国商人何明义。7月，他在励志电影《大爱人间》中饰演年轻有为的心理学博士葛明。11月，他搭档姚芊羽主演都市情感剧《深白·再婚进行时》，饰演心思细腻又帅气多金的外科医生。
2012年2月，张铎在现代都市剧《蚁族的奋斗》中饰演为爱可以搁置理想的青年虎一帆。6月，他搭档应采儿主演惊悚悬疑电影《魅妆》，饰演精力充沛、情感丰富的魅力男子丁朝阳。10月，他与王凯、胡宇崴合作主演悬疑刑侦剧《新神探联盟》，饰演智慧超群、行事洒脱的神探包正。
2013年5月，张铎主演由六六担任编剧的家庭轻喜剧《宝贝》，饰演肩负着养家重任的IT男孙哲。8月，他与黄小蕾搭档主演都市情感剧《首付》，饰演真诚朴实的广告公司销售经理林小堂，凭借该剧获得第4届乐视盛典年度电视剧卓越男演员奖。11月，他与刘涛、乔振宇合作主演都市情感剧《老有所依》，饰演为事业奋斗并努力照顾家庭的男主角吕希，凭借该剧获得第8届BQ红人榜年度青春飞跃男演员奖。
2014年6月，张铎与朱丹、周一围共同主演职场情感剧《金牌律师》，饰演亦正亦邪的王牌律师刘伟。11月，他与任重、张俪联袂主演医疗剧《青年医生》，饰演医术高超、遇事冷静的海归才子沈青川。
2015年，张铎与李晨、郭碧婷合作出演爱情电影《咱们结婚吧》，饰演婚前突遭情变的电台主持人汪云飞。同年，他与陈乔恩、王凯合作出演都市爱情剧《放弃我，抓紧我》，饰演时尚风险投资师莫凡。
2016年3月，张铎主演都市悬疑爱情《左手温暖右手》，饰演温柔体贴但骨子里却有些大男子主义的玉雕师商大费。7月，他与徐百卉搭档主演谍战剧《风云年代》，饰演潜伏在国民党内部的中共情报员梁铜。12月，他与朱亚文、陈妍希合作主演都市情感剧《北上广依然相信爱情》，饰演为了成功可以不择手段的职场精英萧然。
2017年，张铎搭档秦海璐主演了年代剧《楼外楼》，饰演精明能干、嫉恶如仇的洪家二公子洪家宝。
2019年，主演历史年代剧《特赦1959》，在剧中饰演北京功德林战犯管理所所长王英光；11月19日，出演的现实主义题材电视连续剧《美好的日子》在青岛开机。
婚姻
2007年，张铎与演员陈松伶因合作拍摄电视剧《血未冷》结缘；此后，两人各自将背景相同的旅行照上载博客，而令恋情曝光。
2011年7月25日，陈松伶在参加书展活动时承认已与张铎登记结婚，婚后两人定居北京。