2009年，参加第4期JYP Entertainment公开试镜；同年，签约Woollim Entertainment，成为infinite预备成员。2010年，在Epik High《RUN》MV饰演乐队；4月，以INFINITE一员通过偶像人间剧场Mnet《infinite你是我的哥哥》首次亮相 ，6月，以Infinite组合推出第一张专辑《First Invasion》出道 ；同年，获得汉城国立大学艺术学院奖。2011年7月，infinite发行首张韩语正规专辑《OVER THE TOP》，其中收录张东雨单曲《Crying》 。2012年1月，BabySoul发行第二张韩语专辑《她很风流》，其中收录张东雨和她的合作曲《她很风流》 ；同月，张东雨成为韩国音乐著作协会的作曲家。2013年1月，与队友李浩沅组成infinite的临时子团infinite-h，发行首张迷你专辑《flyhigh》 ；1月18日成为 KBS《不朽的名曲2》固定嘉宾 ；3月，张东雨在《M! Countdown》Live担任特别MC；8月，infinite开始为期4个月的世界巡回演唱会 。2014年5月，infinite发行第二张韩语正规专辑《Season 2》，其中收录infinite-h单曲《Alone》 ；凭借《Season 2》infinite获得唱片销量榜周榜冠军 。2015年，infinite-h发行第二张张迷你专辑《Fly Again》，主打歌为《漂亮》 。