2015年，张真源加入TF家族成为练习生。2016年，参加TF家族自制综艺《星期五练习生》；8月6日，随TF家族参加TFBOYS三周年粉丝见面会；10月，参演TF家族自制迷你剧《和喵星人的21天》，在剧中饰演张不圆和张好方；11月6日，随TF家族受邀出席新浪微博首届粉丝嘉年华年度盛典，获得“秒拍之星奖”；12月24日，参加TF家族圣诞奇幻夜。
2017年3月28日，随TF家族参加湖南卫视脱口秀节目《天天向上》的录制，与天天兄弟分享春游日记；8月12日，参加TF家族夏日嘉年华演出；26日，参加在北京举行的第二届粉丝嘉年华年度盛典，与TF家族其他练习生共同表演《大梦想家》；10月16日，随TF家族发行首支单曲《超人诞生日记》，张真源通过该曲唱出了对粉丝们一直以来热情支持和鼓励的感谢；11月11日，随TF家族登上了《快乐大本营》的舞台；12月29日，参加TF家族冬日嘉年华演出。
2018年5月11日，主演的TF家族单元剧《念念》在腾讯视频上线首播，该剧讲述了少年们关于青春时期的故事，张真源在剧中饰演胡真，他同时为该剧演唱了主题曲《你我》；10月22日，发行首支个人单曲《光影》，该曲以影子的角度讲述了与追光人之间相互陪伴相互支撑的关系。
2019年7月19日，张真源参加台风少年团组合重组出道综艺节目《台风蜕变之战》，该节目由七位练习生参加争夺出道位；8月25日，台风少年蜕变之战落幕，张真源与马嘉祺、丁程鑫、宋亚轩、刘耀文、严浩翔、贺峻霖等七人正式成团；11月22日，随组合发行单曲《全校通报》；23日，随组合时代少年团举行新歌首唱会并发行歌曲《无尽的冒险》，再次出道；12月6日，随组合出席2020爱奇艺尖叫之夜，并获得2020爱奇艺尖叫之夜年度潜力组合奖；8日，随组合获TMEA腾讯音乐娱乐盛典“年度新声代团体奖”；12月31日，随组合时代少年团参加录制湖南卫视跨年演唱会。
2020年1月9日，其参加录制的综艺《少年梦游记》播出。
颁奖典礼
张真源因翩翩有礼被称为张公子，温柔磁性的嗓音更被誉为被上帝亲吻过。他在家族自制综艺上演唱的《LoveYourself》、《海阔天空》等歌曲展现出了十分了得的唱功、好评如潮，是一位不折不扣的实力派歌手。张真源亲自参与了自己首支单曲《光影》歌词的创作，展现出了张真源的两面性，向着光的一面是舞台上耀眼的歌手张真源，影的一面则是普通学生张真源，以“光”为指引，以“影”为支撑，张真源在追梦路上始终保持着赤子之心，他的才华值得肯定。
