1983年，参演电视剧《弯弯的石径》。

1984年，转业到四川人民艺术剧院任话剧演员，并开始涉足影坛；同年，在故事片《嫌疑犯》中饰演马斌。

1986年，参演电影《草莽英雄》，饰演矢志反清的同盟会员唐彬贤。

1987年，凭借话剧《朱丽小姐》荣获第04届中国戏剧梅花奖话剧表演奖；在武打片《八卦莲花掌》中饰演主人公麦耿；同年，主演电视剧《死水微澜》荣获了中国首届电视艺术片最佳男演员。

1988年，主演根据王朔小说改编的电影《顽主》；同年，随中国南极考察队赴南极考察。在拍摄记录南极科考的电视剧《长城向南延伸》时，遭遇巨大冰崩，他冒着生命危险炸开了浮冰，科考船成功脱困，张国立荣立集体一等功和个人二等功。

1990年，主演电影《袁氏遗产案》获得第13届大众电影百花奖最佳男演员提名。

1996年，参演何群执导的电影《混在北京》，荣获第19届大众电影百花奖最佳男演员；同年，参演电视剧《宰相刘罗锅》，饰演乾隆皇帝。

1997年，主演电视剧《康熙微服私访记》系列，夺得1998年中国电视金鹰节最佳男演员。

2000年，与刘蓓、徐帆主演冯小刚电影《一声叹息》，荣获第24届开罗国际电影节和第08届北京大学生电影节最佳男演员；同年，主演电视剧《铁齿铜牙纪晓岚》系列。

2002年，执导兼主演电视剧《我这一辈子》，荣获中国电视金鹰奖电视剧银奖和观众喜爱的男演员。

2003年，参演冯小刚电影《手机》，饰演学者费墨，获得中国电影金鸡奖和大众电影百花奖最佳男配角提名。

2004年，执导兼主演电视剧《五月槐花香》，荣获第25届中国电视剧飞天奖长篇电视剧二等奖和第23届中国电视金鹰奖最具人气男演员，同时第三次问鼎中国电视艺术双十佳。

2005年，国立导演工作室正式更名为北京国立常升影视文化传播有限公司，并担任董事长。

2007年，搭档蒋雯丽主演郑晓龙导演的家庭伦理剧《金婚》，凭借《金婚》中“佟志”一角问鼎第16届春燕奖颁奖典礼最佳男主角。

2009年，主演电视剧《大生活》，获得第十届四川电视节观众最喜爱的男演员；6月，担任上影寰亚集团公司总经理；9月，零片酬主演六十华诞献礼影片《建国大业》，饰演蒋介石。

2012年，主演冯小刚电影《一九四二》，获得第22届金鸡百花电影节闭幕式暨第29届中国电影金鸡奖最佳男主角。

2013年9月2日，签约华谊兄弟传媒集团。

2014年，执导兼主演电视剧《半路父子》登陆深圳卫视、东方卫视、浙江卫视、河北卫视，剧中饰演屌丝大叔罗建军。主持 2014年中央电视台春节联欢晚会。

2015年，担任电视综艺真人秀《我看你有戏》的导师；同时，执导参演大型户外真人秀《咱们穿越吧》；为动画电影《功夫熊猫3》中的平先生配音。

2016年，出任第22届上海电视节“白玉兰”奖电视剧评委会主席；为迪士尼皮克斯动画工作室制作的动画电影《海底总动员2：多莉去哪儿》配音。

2017年，主演家庭生活情感大剧《老爸当家》；同年，12月，加盟中央电视台综艺频道的文博探索节目《国家宝藏》，担任讲解员。

2018年1月20日，东方卫视的相亲交友节目《中国新相亲》开播，张国立担任这档节目的主持人，为男女嘉宾当“月老”。2月15日，2018年中央电视台春节联欢晚会，张国立与单霁翔表演特别设计国宝回归《丝路山水地图》。11月2日，作为中国文艺工作者代表团成员抵达平壤顺安国际机场，开始对朝鲜进行访问。

2019年10月9日，腾讯视频推出的亲密关系真情秀《幸福三重奏》第二季公布了全体嘉宾阵容，张国立邓婕夫妇、陈意涵许富翔夫妇、郎朗吉娜·爱丽丝夫妇将为观众呈现婚姻的幸福秘诀和二人世界相处的点点滴滴。10月，参加浙江卫视原创表演真人秀《我就是演员之巅峰对决》。12月4日，参加优酷出品的原创京剧元素互动推广综艺《青春京剧社》，担任主持人。

2020年1月10日至12日，执导的话剧在国家话剧院剧场上演《我爱桃花》，张国立首次担当话剧导演，1月24日，登中央广播电视总台春节联欢晚会，与宋丹丹、莫文蔚、林永健、罗志祥、龙紫岚等表演歌舞《春潮颂》。5月1日，出席央视《中国梦·劳动美——致敬劳动者五·一特别节目》中，与温玉娟、黄轩、王鸥、尚大庆、全总话剧团共同带来情景表演《你看！春天的花海》。8月，作为飞行嘉宾加盟浙江卫视文旅节目《还有诗和远方·诗画浙江篇》。9月13日，参与的情感户外真人秀《走在回家的路上》在央视综艺频道(CCTV-3)播出。9月30日，参加2020央视国庆晚会《“中国梦·祖国颂”——2020国庆特别节目》，与刘双燕、张武军共同讲述《那一刻，我看见了》。10月26日，参演的电影《风华正茂的我们》宣布开机。

2021年1月，担任北京台春晚召集人；2月11日，登中央广播电视总台春节联欢晚会舞台，在特别节目《国宝回家》中担任讲述人；2月12日，担任《2021年北京广播电视台春节联欢晚会》嘉宾主持人，并参与节目《相约北京》和《老友贺新春》的表演；3月21日，编剧并执导的电影《朝云暮雨》开机。4月11日，特别出演的电视剧《小舍得》播出。