2010年,還在上中學(xué)的張歆怡被選中參演戰(zhàn)爭電影《金陵十三釵》,成為與導(dǎo)演張藝謀合作過年齡最小的女主演,在影片里她飾演一個(gè)成熟并且堅(jiān)強(qiáng)的女學(xué)生。
2013年,15歲的張歆怡在抗戰(zhàn)歷史劇《四十九日·祭》中再度出演孟書娟,電視劇中孟書娟的人物形象較電影版更加完整,與各角色關(guān)系更加明確,導(dǎo)演張黎稱是因在海選完之后發(fā)現(xiàn)還是張歆怡的樣子和感覺都最適合角色。
2014年9月,張歆怡參與拍攝傳記類電視劇《少帥》,與導(dǎo)演張黎二次合作,飾演張學(xué)良(文章飾)的第三任妻子趙一荻(趙四小姐)。