2012年在电视剧《
活佛济公3》中饰演《天鹅梦》单元女主角仇天鹅。4月,参与拍摄由上海星酷影视打造的作品《
万水千山风雨情》,剧中饰演角色高绫音、高绫韵一对双胞胎姐妹,命运却大相径庭;9月23日,主演电视剧《
下一个奇迹》在美国杀青,张芷溪在剧中出演女一号梁晨一角。2013年主演电视剧《
精忠岳飞》,饰演岳飞之女岳安娘,电视剧由唐季礼监制、鞠觉亮执导,黄晓明、林心如、罗嘉良、吴秀波、刘诗诗、于荣光、邵兵等主演。主演《对不起爱上你》中饰演郝姐一角。2014年在电视剧《
月供》,出演女一号苏小亚。参与拍摄电视剧《
茧镇奇缘》,片中饰演黄梦清、孟卓瑶两个角色,电视剧由李少红执导,改编自热门小说《塔罗女神探之茧镇奇案》。同年主演由桐华监制并策划的电视剧《
抓住彩虹的男人》。7月主演了于正制作的古装电视剧《
美人制造》,饰演金玉一角。8月5日主演电视剧《
五鼠闹东京》开机,饰演白玉堂女友金亚兰,与陈晓上演一对生死恋人。2015年4月13日,电视剧《
寂寞空庭春欲晚》正式开机,饰演与琳琅一同入宫的好姐妹画珠。8月20日,电视剧《
雪白血红》正式开机,芷溪饰演女一号苏莎,首次挑战女特工角色。