2012-2014: Debut con EXO
Lay se convirtió en el sexto miembro de EXO y fue presentado formalmente al público el 17 de enero de 2012, debutando como el cuarto miembro chino de la subunidad EXO-M. Tras el lanzamiento de los singles "What Is Love" e "History" en 2012, él y los otros once miembros celebraron su presentación previa al debut en el Estadio Olímpico de Seúl el 31 de marzo, y una segunda presentación y conferencia de prensa en Pekín en el Gran Salón de la Universidad de Negocios y Economía Internacional de Pekín. El grupo debutó oficialmente el 8 de abril de 2012 con su canción titulada "Mama", y la primera actuación de EXO-M en China fue en los 12º Premios Yinyue Fengyun Bang.
En diciembre de 2012, Lay se unió al proyecto musical S.M. the Performance, junto con su compañero de banda Kai y sus colegas Yunho, Eunhyuk, Donghae, Minho y Taemin. El 29 de diciembre, el grupo interpretó el sencillo "Spectrum", que fue lanzado al día siguiente, en 2012 SBS Gayo Daejeon.
A principios de 2014, Lay compuso e interpretó la canción "I'm Lay" para su actuación en solitario durante la primera gira de EXO titulada The Lost Planet. Más tarde, en 2014, interpretó otra canción titulada "I'm Coming" en un programa de televisión especial de fin de año en Hunan TV.
2015-2016: Debut en solitario y actuación
En abril de 2015, S.M. Entertainment anunció que se había establecido un estudio personal para las actividades de Lay en China. ¡En mayo de 2015, se convirtió en miembro del reparto del programa chino Go Fighting! En junio de 2015, Lay compuso la canción "Promise" para la reedición del segundo álbum de estudio de EXO, Love Me Right. También escribió la letra de la versión china de la canción, mientras que la versión coreana fue coescrita por Chen y Chanyeol.
El 18 de septiembre de 2015 se publicó la edición limitada de su autobiografía titulada Standing Firm At 24, mientras que la edición estándar salió a la venta el 7 de octubre. El libro documenta acontecimientos importantes a lo largo de su vida y batió varios récords de ventas en línea vendiendo 68.537 ejemplares en los primeros veinticuatro minutos de preventa. Con menos de tres meses de venta, con 1,4 millones de ejemplares vendidos, obtuvo el cuarto puesto en la "Lista de los 10 escritores célebres chinos", publicada por los influyentes medios de comunicación chinos, WCC Daily, Cover News y Great Star Media, convirtiéndose en el autor más joven en entrar en la lista. También fue el campeón de las ventas anuales de libros de celebridades de 2015, y ocupó el primer lugar en los mejores libros de Asia, dos veces en su clasificación mensual y seis veces en la lista semanal. También figuró en la lista de Rakuten, con 400.000 ejemplares vendidos en seis meses, y ha recibido muchos elogios y reconocimientos de los lectores.
Ese mismo mes, apareció en la película Kung Fu Yoga, protagonizada por Jackie Chan y dirigida por Stanley Tong, y más tarde como protagonista junto a su compañera de sello Krystal en la próxima película titulada Amor inesperado, cuyo estreno se pospuso para agosto de 2017, cuyo cartel se reveló en el Festival de Cannes.
En noviembre de 2015, Lay debutó en la gran pantalla con un papel secundario en la película china Ex Files 2: The Backup Strikes Back, que fue un éxito de taquilla, consiguiendo dos mil millones en ventas a los diez días de su estreno. Posteriormente ganó el premio al mejor actor de reparto en el Festival de Cine de China y Gran Bretaña de 2016 por su interpretación. También escribió y grabó una banda sonora original para la película titulada "Alone (One Person)", que alcanzó el número uno en la Baidu Music Chart, y más tarde ganó el premio a la mejor banda sonora original en el 16º Top Chinese Music Awards y en el 4º V-Chart Awards. Lay también protagonizó la película china Oh My God y colaboró con sus coprotagonistas Coco Jiang Wen y Li Xiaolu en una banda sonora original para la película titulada "Happy Youth", que debutó en el número ocho de la Billboard V Chart.
En enero de 2016, Lay y los demás miembros del reparto de Go Fighting! aparecieron en la película china Royal Treasure. En abril de 2016, recibió el premio al recién llegado más popular en la 16ª edición de los Top Chinese Music Awards. En mayo de 2016, Lay debutó en la pequeña pantalla en la serie de televisión china To Be A Better Man y lanzó una canción china titulada "Monodrama" como parte de SM Station. Escrita por Lay y co-compuesta y arreglada con Divine Channel, "Monodrama" batió un récord al permanecer en la primera posición del VChart de YinYueTai durante cinco semanas consecutivas.
En mayo de 2016, Lay protagonizó el drama televisivo chino Los nueve místicos, una precuela de La tumba perdida. La serie alcanzó un éxito sin precedentes, situándose en primer lugar en los índices de audiencia televisiva y estableciendo un récord de obtención de varias visitas en línea en 24 horas, y ha acumulado más de diez mil millones de visitas en total. La serie de televisión siguió con una historia secundaria llamada The Mystic Nine Side Story: Flowers Bloom en febrero, que se centraba únicamente en el personaje de Lay, Er Yue Hong.
En octubre de 2016, la carrera en solitario de Lay comenzó con el lanzamiento de "what U need?" como regalo sorpresa para sus fans en su cumpleaños. La canción se situó en el número uno de la lista V de China, así como en el Billboard World Digital Songs y entró en el top 60 de iTunes, convirtiendo a Lay en la primera artista china en aparecer en la lista. Interpretó la canción por primera vez el 10 de octubre en el Festival de la Canción de Asia en Busan. El 28 de octubre, un día después de celebrar una conferencia de prensa en la comunidad Town & Country de Shanghai, Lay lanzó su primer mini álbum titulado Lose Control, que contiene seis canciones en mandarín, y el vídeo musical del single. Lay participó en la producción del álbum como productora, y se encargó personalmente de la composición, los arreglos y la redacción de las letras de cada canción, así como de la traducción de las mismas a otros tres idiomas, incluidos el inglés y el japonés. El sencillo "Lose Control" se mantuvo en el primer puesto de la lista V de Billboard China durante seis semanas consecutivas. Lose Control batió el récord en Corea del Sur por una gran mayoría de ventas de un artista en solitario, con pedidos anticipados que superaron las 200.000 copias antes de que se publicara el álbum físico, convirtiéndose en el número uno en ventas. Lay también se convirtió en la primera solista en vender más de 40.000 copias del álbum en un día y 125.000 tras una semana de lanzamiento del álbum. Se han vendido más de un millón de copias del álbum digital en Xiami. Interpretó "Lose Control" por primera vez en The Show el 15 de noviembre. Lose Control fue un éxito comercial que alcanzó el primer puesto en la lista de álbumes de Gaon.
Más tarde, en noviembre, se anunció que Lay protagonizaría un remake chino de la exitosa serie de televisión dramática japonesa Operación amor, que comenzó a emitirse en Dragon TV a partir del 24 de abril de 2017 con 32 episodios.
2017-presente: Aumento de la popularidad y Lay 02 Sheep
El 27 de enero de 2017, Zhang hizo su primera aparición en el Festival de Gala de Primavera de la CCTV y se presentó junto al actor chino Jing Boran. En abril de ese mismo año, fue confirmada en el reparto de la película histórica La fundación del ejército, estrenada el 28 de julio de 2017 con motivo del 90º aniversario de la fundación del Ejército Popular de Liberación. En mayo lanzó la canción "祈愿 (Pray)" para la banda sonora de Operación Amor, alcanzando la primera posición en QQ Music. También en mayo, participó en la ceremonia de lanzamiento del Huawei Nova 2 en el Centro Internacional de Exposiciones y Conferencias de Hunan, donde expresó su gratitud por su continuo nombramiento como embajador de Huawei Nova. En julio de 2017, el programa de variedades Go Fighting! estrenó su tercera temporada, con Zhang en el reparto principal. Más tarde se reveló como el actor de voz del doblaje chino para el antagonista principal de la película de dibujos animados Cars 3.
Una escultura de cera de él en el Madame Tussauds tuvo su exposición el 8 de septiembre de 2017 en Pekín. El 17 de septiembre de 2017, se confirmó que sería o protagonista del drama The Golden Eyes, anunciado en una conferencia previa al estreno. El 22 de septiembre, S.M. Entertainment reveló una imagen teaser sobre su próximo regreso. El 25 de septiembre, lanzó la canción "I Need U (需要 你)" como tema previo al lanzamiento de su primer álbum de estudio Lay 02 Sheep, lanzado digitalmente el 7 de octubre de 2017, junto con el tema principal "Sheep (羊)".
