2015年3月，出演由青山居士执导的古装黑色幽默剧《囧西游》，在剧中饰演野狼王；9月29日，与宋星妍、贺宫曦、姜文轩合作出演由张轶祺执导的惊悚电影《通灵绘本》全网上映；11月25日，与许京川、袁媛等合作出演由张平元执导的科幻恐怖喜剧电影《僵尸王爷》上线；12月，与马龙、杜先合作出演由郭虎执导的喜剧电影《都市奇侠之奇门遁甲》。

2016年5月，与顾权、那朵、杨盛棋合作出演由兰城序执导的幽默荒诞电影《卢瑟很嚣张》；8月，与游乐儿、曲昱曈合作出演由杜景峰执导的电影《深夜书店3》；9月16日，由张玉轩主演的的网络电影《绑架女主播》正式开机；10月24日，与李子雄、黄一飞、王奕菲等合作出演由张伟执导的电竞题材类网络电影《电竞之王》；11月5日，都市科幻动作爆笑喜剧《智能天使250》在北京开机，张玉轩片中饰演郑乐；11月7日，与谢璐瑶、吴颖涵等合作出演由李遥波执导的玄幻爱情电影《幻族之城》上线；11月14日，与马梦乔、沙吉力等合作出演由马诗歌执导的爱情喜剧片《超级神丁病》上映；12月，主演由代艺霖、秋骁城联合执导的古装动作喜剧《红尘囧探刘小唐》，在剧中饰演刘小唐。

2017年1月10日，与马琰合作主演由曲荣达执导的爆笑喜剧《亚当与夏娃》播出，在剧中饰演房客亚当；1月13日，主演由唐田执导的爱情喜剧电影《桃色租赁》上线，在片中饰演屌丝男阿蒙；2月，主演由王晓杰执导的都市犯罪悬疑喜剧电影《秦贼有道》，在片中饰演沉着冷静、身手敏捷的侠盗秦飞；6月，与孙爽、郑湫泓、柯文康合作出演由杜景峰执导的科幻青春电影《请叫我救世主》；8月，与谭爽、王已歌等合作出演喜剧动作电影《超能整蛊王》。

张玉轩在电视剧《亚当与夏娃》中通过纯熟的演技，演出了钟亚当该有的样子，成为这个光怪陆离的社会接地气的缩影。