2003年，张致恒签约英皇娱乐有限公司，与关智斌组成双人演唱组合Boy'z，以首张专辑《LALA世界》出道；同年在叱咤乐坛流行榜颁奖礼获得叱咤乐坛新力军组合金奖。
2005年2月，张致恒所属的Boy'z组合因另一成员关智斌个人发展而退出，麦子豪（Dennis）加入组合。
2006年6月，Boy'z组合增添陈伟霆为组合新成员，由原来二人组合变成三人组合，组合改名为Sun Boy'z，张致恒担任组合队长。
2007年，张致恒与吴京、钟欣潼和蔡卓妍共同参与电影《双子神偷》的拍摄，他在影片中饰演“忽必烈”11月，与蒋雅文参与拍摄英皇青春恐怖片《恶男事件》。
2008年1月2日，张致恒参演的电影《恶男事件》在香港旺角举行首映礼8月12日，参与拍摄的电影《十分钟情》上映，在影片中饰演一位染有毒瘾的青年，该电影被第十三届釜山国际电影节与第二十一届东京国际电影节主办方的邀请，成为参展电影。
2009年3月，张致恒飞赴山东省青州市，加入内地电视剧《贤妻良母》的拍摄，在剧中饰演“陈建邦”。
2010年10月，张致恒与江若琳、安雅和王翰涛加入青春时尚励志季播剧《星光都市》的拍摄，于2011年2月首播。
2012年1月10日，张致恒参与拍摄的电视剧《星光都市》第二季在北京举行开机新闻发布会。
2014年，张致恒参与拍摄电视剧《女人俱乐部》于4月21日首播，他在剧中饰演“巫志坚”；4月，他发行首张个人音乐专辑《Press On》。