2015年3月21日,张艺兴搭档陈学冬、***领衔主演由魏楠、魏民兄弟执导,章子怡任制片人、郭敬明监制的科幻爱情喜剧电影《从天儿降》,这也是张艺兴主演的首部电影作品。3月25日,参加录制了中国版《奔跑吧兄弟》,张艺兴此前曾参加过韩国版《Running Man》并有不错的表现,他也因此成为首个亮相中韩两版“跑男”的中国明星。2015年5月3日,张艺兴搭档郑恺、郭采洁出演田羽生导演的爱情电影《前任攻略2》。2015年5月9日,张艺兴以固定成员的身份加盟东方卫视大型户外真人秀《极限挑战》。
2015年8月18日,张艺兴参演首部都市情感连续剧《好先生》并曝光人物海报,在剧中饰演“小蔡”。9月17日,首发个人第一本半自传图文集《而立·24》,开售24分钟近7万册刷新图书界预售活动新记录。9月26日,张艺兴加盟唐季礼执导成龙主演的中印合拍影片《功夫瑜伽》。