2010年8月9日,《一起又看流星雨》开播。张翰再次饰演慕容云海。而这部剧的网络点播量与收视率再次第一，超过第一部，收视份额最高为14.53%，收视率最高为3.02。播出后，张翰也将最佳男新人、最佳荧幕情侣这两大奖项收入囊中；7月21日，《心心历险记2》在韩国的各大影院上映，此次，张翰饰演的是中国留学生赵明，与韩国演员宋仲基合作。在这部电影中，张翰全剧都用韩语表达，经常学习韩语。而这部剧也在日本等地上映。

2011年1月9日，在《给力星期天》中担任主持人，与给力小子们一起主持周日黄金档节目。而搜索量与收视率也保持上升状态。 

2011年1月14日，《一不小心爱上你》开播后一直稳居全国收视率第一，各大预告片网站也是播放量第一。在《一不小心爱上你》中张翰扮演的成年秦朗是一名艺术设计师，这是他首次在荧幕上尝试扮演“商务轻熟男”形象，挑战大量哭戏。而张翰也凭此获得最受欢迎电视剧男演员与最具收视贡献奖；8月12日，由张翰主演《无极限之危情速递》上映。由于该片题材新颖，张翰也拓宽了自己的演艺戏路，为日后全力进军大银幕奠定了基础。并受邀参加上海国际电影节；之后的12月17日，《大风歌》、《凰图腾》同时首播。

2012年7月15日，都市时尚偶像剧《胜女的代价》开播，开播当天便创下湖南卫视黄金档首播日最高记录。剧中，张翰变身英伦王子，在剧中演绎了汤骏（4C男）的特点。该剧是湖南卫视2012年暑期黄金档收视冠军剧。而张翰也凭在该剧表现获最具号召力演员奖、华鼎奖亚洲演艺新锐百强、最具影响力新势力男演员、以及最具突破男演员的提名。并演唱《做最爱你的朋友》这一歌曲。之后，这部剧也在美国、台湾、新加坡、香港、日本等地播出。

2013年1月14日，耗资2.8亿古装剧《隋唐演义》在各大卫视开播，该剧最高单集收视率达到了5.46，收视份额达到了16.03%。张翰也诠释演绎了罗成这个外冷内热的角*，转型硬面小生 。他也凭罗成此角获得白玉兰奖最具人气男演员；05月10日，《等待绽放》首播，张翰饰演的刘亦名，是一个没钱、没关系、爱戏如命却四处碰壁的北漂男。完全颠覆以往的“高富帅”形象，诠释一个住在地下室的小人物。剧中，张翰戏中戏一人饰演11个不同的角*，具有挑战*。

2013年9月28日开播，张翰在《胜女的时代》中饰演华天齐，这是他首次挑战腹黑男的角*。一播出， 在网络上的点击率就直线上升，网络点击量单日破2500万，总点击量破亿，也一直是收视冠军；接着，张翰接拍了微电影《语过添情》。12月17日已经在网络上首播。这次，张翰在剧中饰演Mark，并担任了华尔街英语品牌形象大使 ，在拍摄期间，面对大量的英语对白，张翰下功夫不断加强自己的英语能力，拓宽戏路。