张天爱曾在日本留学，留学归来后在北京电影学院学习期间，也兼职做平面模特。

2009年，获得机会去韩国拍摄微电影《落樱》，首次触电的她开启异国演艺之旅，在片中与还是练习生的演员金秀贤合作 。

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的角色。

2014年9月，主演腾讯自制的网络情景喜剧《怪咖啡》，在剧中出演单纯开朗的咖啡店店员朱丽叶，对人对事简单热情，向往童话般的生活，略带神经气质。

12月，出演孙红雷、海清主演的抗战剧《二炮手》，在剧中饰演凌织羽，说着奇怪东北口音的日本军医，机智而不择手段，与孙红雷有诸多对手戏，因而受到关注；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 。

2015年，与张亮、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。

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，因此受到了更多的关注。

2016年1月7日，出演改编自同名小说的超级网剧《我的朋友陈白露小姐》正式开机，她在剧中剧中饰演热情大方、善良开朗的海棠一角，为陈言奉献一切的人设非常惹人疼惜。

1月12日，在北京水立方参加“2015移动视频风云盛典”，获得年度魅力女性奖。

1月30日，参加湖南金鹰卡通卫视的益智闯关节目《疯狂的麦咭第三季》的收官之战，与盛一伦、于朦胧、郭俊辰组队闯关，这是她的综艺首秀。

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》。

2月20日，参加乐视自制明星美食生活秀节目《你看起来很好吃》。

2月22日，与盛一伦、郭俊辰等加盟湖南卫视元宵喜乐会，压轴出场表演改编自韩国歌曲的歌舞节目《我最红》。

卓伟最新一条“周三见”，原来是“太子妃”张天爱。据“全明星探”2月24日微博消息，因《太子妃升职记》爆红的女主角张天爱与一位年轻男子同回家中被拍，疑似恋情撞破。

日前，在外工作的张天爱独自回到北京，一路上并无他人陪同，摄影师跟随来到张天爱居住的均价五万元一平小区。当天没有收获的摄影师本想第二天再寻求突破，却见到张天爱第二天直接去了剧组。而直到当天剧组收工，摄影师也没有见到有人前来探班，结束一天工作的张天爱则直奔火锅店就餐。

然而当张天爱用餐完毕出门后，她的身边却出现了一名年轻男子，与张天爱一同乘车离开，据摄影师观察，这名男子在剧组中曾多次出现在张天爱的身边，一直默默等候直到张天爱深夜收工。

之后二人乘车来到张天爱所住的小区地库，并且一同回到家中，男子并未随司机一同离开。次日一早，张天爱前往剧组，这名神秘男子则在下午4点左右现身。

该男子出门后，再次来到张天爱的剧组，但并没有进组探班，这次他只是默默等待在剧组外，期间电话、微信不断，十分忙碌。当天，摄影师再次蹲守到深夜，而当张天爱返回家中地库时，再次见到二人一同出现。