张天阳1987年11月2日生于河北唐山，毕业于中央戏剧学院表演系。

初涉演艺圈（2009 - 2011年） 2009年，大二的他出演首部电影《庭院重重》，饰演钱日成，在校还参演《黄金时代》等话剧。2011年参演首部电视剧《开天辟地》，演年轻时期刘少奇，正式进娱乐圈，还在《岁月骄阳》中饰王子坤。 积累经验与小有名气（2012 - 2016年） 2012年主演古装剧《美人无泪》受关注，演多情多铎，还出演《飘摇人生》《倾城绝恋》。2013年参演《笑傲江湖》，塑造亦正亦邪计无施。2014 - 2016年参演《神雕侠侣》《新萧十一郎》《锦绣未央》等剧，《锦绣未央》中饰演东平王拓跋翰，反派搞笑设定让他有了些名气。

持续发展（2017 - 2023年） 2017 - 2018年参演《那年花开月正圆》《虎啸龙吟》《媚者无疆》等剧。2019年主演《听雪楼》，参加《演员请就位第一季》，还参演《怒海潜沙 秦岭神树》。2020 - 2022年出演《鹿鼎记》《雪中悍刀行》《且试天下》等剧，《雪中悍刀行》里吕钱塘一角成观众意难平。2023年参演《一念关山》《人生之路》《灿烂的转身》等剧。 凭借《生万物》出圈（2024 - 至今） 2024年3月参演《追风者》，演林樵松，把角色内心矛盾和扭曲刻画得淋漓尽致。5月主演年代情感史诗剧《生万物》开机，他在剧中饰演费文典。该剧根据赵德发《缱绻与决绝》改编，背景设定在二十世纪二三十年代山东乡下。张天阳不靠夸张表演，凭小细节将费文典这一有些“窝囊”的角色演活，让观众“又气又惦记”。《生万物》播完后，“张天阳演技”上热搜，他从“眼熟叫不出名”变为被观众熟知的演员。