2001年，进入吉林艺术学院学习。2003年9月，在吉林电视台栏目剧《咱老百姓》中饰演于美娜而出道。
2004年7月，参加中央电视台主持人选拔节目《挑战主持人》； 同年参加深圳广电集团举办的“青春之星”主持人选拔赛并加盟深圳卫视，随后担任深圳卫视时尚生活节目《第一时尚》的外景主持。
2005年，主持深圳卫视《梅艳芳菲》明星模仿大赛； 同年10月，主持深圳卫视举办的第五届青春之星电视大赛。 2006年9月9日，与王海东、刘茗茗合作主持“中国功夫之星全球电视大赛”出关大典。2007年2月18日，与马东、张蕾、管彤、何炅等15位主持人共同主持“星光灿烂不夜天——2007动感初一文艺晚会”； 6月29日，与王海东、曹雪、何基佑合作主持“辉煌十年·庆祝香港回归十周年晚会”； 8月19日，主持深圳卫视与香港TVB联合制作的美食节目《蔡澜提菜篮》； 8月28日，与梁永斌、刘茗茗合作主持2007“功夫之星”大赛； 10月12日，与吴大维、侯佩岑、戴军合作主持深圳卫视“中国功夫·全球盛典”晚会。
2008年4月25日，与杨不悔、戴澴雨、苏丹、薛斌合作主持深圳卫视与香港有线电视台推出的奥运专题节目《奥运路路通》。 2009年9月1日，主持深圳卫视新闻资讯节目《直播港澳台》； 9月12日，与董超搭档主持中国音乐金钟奖流行音乐大赛。
2010年8月29日，与戴军、董超合作主持庆祝深圳经济特区成立30周年晚会暨“深圳纪事 因您而变”晚会。 2011年1月30日，与胡一虎、曾宝仪、强子共同主持深圳卫视全球华人新春盛典； 10月16日，主持第二届中国科博会军民融合创新发展国际论坛。
2014年11月11日，与吴庆捷、董超、陈希等主持人亮相“深圳广电集团主持人才艺晚会”。 2015年10月19日，客串出演由深圳广电集团出品的都市生活轻喜剧《饮食男女》。
2016年，加盟深圳卫视环球竞速真人秀《极速前进第三季》，与臧雅菲搭档。
2004年7月，参加吉林市城市魅力大使公开选拔并获得魅力大使称号。
2006年7月8日，与梁永斌、瞿弦和共同主持“在丛飞的歌声中前行——爱的奉献公益演唱会”。
2011年1月29日，参加“大运信使号宝岛行”活动并担任大运信使团团长； 6月22日，与王海东、戴军、刘茗茗共同主持“草根之声——中国劳务工大舞台”公益晚会。
2015年12月4日，主持最高人民法院举行的“我为法治代言”公众开放日活动。
张美曦从综艺节目到民生新闻是跨越式转型，她正如诗经里说的“巧笑倩兮、美目盼兮”。一场场晚会的历练，“泡”出了美曦的即时反应能力（搜狐新闻评）。
《1时间》的历练，让张美曦亲民形象深入人心，并练就她对新闻的驾驭和理解能力。作为新闻主持人，她的新闻写作能力取得了进步。在考验主持人功力这方面，张美曦显得有些自信（人民网评）。