Jego nauczycielka literatury poleciła go swojemu agentowi w Los Angeles.
W 2002 zaczął występować w rolach epizodycznych w serialach telewizyjnych. Zadebiutował rolą Pete’a Laemke w Big Wide World of Carl Laemke. Grał postać Camerona Bale’a w serialu Summerland, w drugim sezonie dołączył do jego stałej obsady. W 2003 roku grał w filmie telewizyjnym Droga po marzenia, w którym wcielił się w Stevena Morgana, jednego z dwóch autystycznych bliźniaków. thumb|Efron (2007) W 2006 zagrał Troya Boltona, jednego z głównych bohaterów filmu muzycznego Disney Channel High School Musical. Rola zapewniła mu światową rozpoznawalność. Wkrótce po premierze filmu piosenki, wykonywane przez niego w duecie z Vanessą Hudgens, trafiły na amerykańskie listy przebojów. Singiel „Breaking Free” pobił ówczesny rekord awansu w notowaniach, w ciągu dwóch tygodni trafiając z 86. na 4. miejsce list przebojów. Umiejętności wokalne Efrona zostały podane w wątpliwość, gdy wyszło na jaw, że w ścieżce dźwiękowej do filmu High School Musical jego głos został zmiksowany z głosem kanadyjskiego piosenkarza Drewa Seeleya.