》的演出，号称“冯小刚御用龙套”，得到冯小刚赏识，在其2007贺岁档《集结号》担任主角，这部电影在无大牌演员的情况下创下中国华语电影2.6亿人民币的票房纪录，张涵予也凭借此片迅速窜红，成功跻身于中国一线影星行列，并在2008年以该片获得第29届大众电影百花奖、第45届金马奖最佳男主角奖，被称为大器晚成的百花影帝。2009年，亦以同片获得第13届华表奖优秀男演员奖。2014年他在徐克执导的《智取威虎山3D》中饰演其多年来梦寐以求想演的侦查英雄杨子荣，成为其又一部代表作品，并获得第30届金鸡奖最佳男主角。