2014年，张汉盛与封迪、罗维、蔡知雨通过参加金鹰卡通频道儿童歌唱类节目《中国新声代第二季》的比赛，而签约天娱传媒，并组成“00后F4”组合 ；同年7月17日，其出演的爱情电影《小时代3：刺金时代》上映，在片中饰演童年时期的宫洺，这是他的首部电影作品； 之后，参加湖南卫视综艺节目《快乐大本营》的录制；同年11月，发起了“给00后F4起个名”全国征名活动，并最终确定组合名称为“H2K”，寓意为High2000。

2015年，张汉盛与封迪、罗维、黄星羱、蔡知雨组成“H2K”组合；同年1月15日，推出组合首支单曲《骑士少年》，从而正式出道；同年4月，随H2K推出组合第二支单曲《ROCO Time》，并作为电影《洛克王国4》的主题曲；同年6月，出演组合成长纪录片《伴我同行：与H2K一起 青春ing》；随后，接受时尚娱乐杂志《Easy》的采访；同年7月9日，其出演的爱情电影《小时代4：灵魂尽头》上映；同年9月，出席“纽约时装周”；同年11月，随H2K推出组合单曲《你好00后》，并作为腾讯视频同名真人秀节目的主题曲；同年12月7日，其参与录制的真人秀节目《你好00后》在腾讯视频首播；之后，随H2K推出组合单曲《我们的时代》，并作为腾讯视频真人秀节目《你好00后》的插曲。

2016年1月，随H2K获得“中国校园文艺榜中榜荣耀盛典”年度最受青少年欢迎组合奖；同年3月30日，出席“中国国际时装周”，并走T台秀 ；同年，出演林弢执导的儿童科幻剧《地球小卫士》。