1956年9月1日，张丰毅出生于湖南省长沙市，老家是河南省唐河县毕店镇，未满周岁便随父母来到云南省东川市（现昆明市东川区）。
1971年，初中肄业，从中学进了云南省东川市文工团。
1978年，已经有6年工龄的22岁的张丰毅考入北京电影学院表演系新生。
1980年，正读二年级的张丰毅被香港凤凰影业公司导演选中，在《塞外夺宝》中饰演男主角荆大雷，这是他的第一部电影作品。
1981年，参演北影凌子风导演的老舍先生名著《骆驼祥子》而声名鹊起。
1982年，,张丰毅毕业被分配到峨眉电影制片厂。
1986年，张丰毅凭借《鸽子迷的奇遇》，获得首届中国电影表演协会优秀男演员奖。
1990年，与吕丽萍合作主演电影《龙年警官》，再度获得第3届中国电影表演协会优秀男演员奖。
1993年，与张国荣、巩俐主演《霸王别姬》。
1996年，张丰毅凭借《和平年代》，获飞天奖优秀男演员奖。
1997年，出演由陈凯歌执导的《荆轲刺秦王》男主角荆轲。
2000年，参演郭宝昌执导的电视剧《大宅门》，饰演季宗布。
2003年，凭借话剧《这里的黎明静悄悄》，夺得第二十届中国戏剧梅花奖。2004年，张丰毅凭借《历史的天空》，获飞天奖优秀男演员奖。
2008年，参演吴宇森导演的电影《赤壁》中饰演曹操，获得第28届香港电影金像奖最佳男配角提名。
2011年，参演电视连续剧《中国远征军》，饰演“东方隆美尔”孙立人。
2012年，主演电视剧《雾都》；9月，主演的电影《白鹿原》上映；同年，赴柏林电影节参加《白鹿原》全球首映。
2013年，搭档马晓伟、郑昊主演电视剧《长沙保卫战》，饰演第九战区司令长官“战神”薛岳。
2014年，搭档范冰冰主演古装电视剧《武媚娘传奇》，饰演唐太宗李世民。
2015年，参加2015年中央电视台春节联欢晚会，搭档段奕宏、朱亚文，演唱歌曲《中华好儿孙》。
2016年，主演3D电影《大闹东海》。
2017年，主演的反腐电视剧《人民的名义》在湖南卫视播出，饰演汉东省委书记沙瑞金。
2019年，主演都市法制剧《因法之名》；11月19日，出演的现实主义题材电视连续剧《美好的日子》在青岛开机，在剧中饰演老工匠于德水。12月3日，获新时代国际电视节十佳男演员奖。
2020年，主演电视剧《山河月明》。2月10日，主演的电视剧《奋进的旋律》在央视一套播出，在剧中饰演林桥栋。同月，参演电视剧《深渊行者》，在剧中饰演房庆隆。3月，参演电影《笑着对你说》。8月19日，主演的电视剧《一枝一叶总关情》开机，在剧中饰演周建斌。
大闹东海2016 饰演李靖 导演刘镇伟 主演吴磊、杨紫琼
亲家过年2011 饰演张丰收 导演叶伟民 主演文章、刘芸
跑出一片天2011 导演麦咏麟 主演杜易泽
白鹿原2010 饰演白嘉轩 导演王全安 主演段奕宏、刘威、吴刚
赵氏孤儿2010 饰演公孙杵臼 导演陈凯歌 主演葛优、王学圻、范冰冰
高原人2009 饰演马西南 导演张京 主演王思懿
赤壁2008 饰演曹操 导演吴宇森 主演梁朝伟
拯救爱情2000 饰演外星人 导演刘新 主演谢雨欣
未有终点的跑道1999 导演黄仁忠 主演黄小雷
猎凶1997 导演刘观伟 主演萱萱、元彪
荆轲刺秦王1997 饰演荆轲 导演陈凯歌 主演巩俐
霹雳凤凰1996 饰演徐钢 导演陈会毅 主演梁铮
日光峡谷1996 导演何平 主演王学圻
飞虎队1995 饰演李九 导演王冀邢 主演李雪健、刘威、王志文
震撼性丑闻1995 饰演蒋伟基 导演李惠民 主演任达华
跟我走一回1995 饰演马本诚 导演刘国昌 主演吴佳丽
西楚霸王1994 饰演刘邦 导演冼杞然 主演吕良伟
新报仇1994 饰演狄奇 主演刘锡明
私人保镖1993 饰演左兵卫 导演王君正 主演赵军
亲恩国仇1993 饰演胡政 导演庄胤建 主演刘锡明
奋进的旋律2020-02-10 饰演林桥栋 导演苏舟 主演杨立新
九州缥缈录 2019-07-16 饰演嬴无翳 导演张晓波 主演刘昊然、宋祖儿、陈若轩
因法之名 2019-04-14 饰演邹雄 导演沈严 主演李幼斌、李小冉
沧海丝路 2018-11-23 饰演汉武帝 导演刘国权 主演姬他、张檬、左小青
如懿传2018-08-20 饰演雍正 导演汪俊 主演霍建华、周迅、邬君梅
山河月明 2018 饰演徐达 导演高希希、赵立军 主演冯绍峰、颖儿、何晟铭
人民的名义 2017-03-28 饰演沙瑞金 导演李路 主演陆毅、柯蓝、张志坚
岁月如金2015-08-12 饰演石德宝 导演阎建钢 主演颜丙燕
武媚娘传奇2014-12-21 饰演唐太宗 导演高翊浚 主演范冰冰
长沙保卫战2014-01-17 饰演薛岳 导演董亚春 主演马晓伟、郑昊
雾都2012-03-30 饰演朱豪 导演黄力嘉 主演于明加、石天琦、叶静
中国远征军2011-02-22 饰演孙立人 导演董亚春 主演黄志忠
没有硝烟的战斗2011 饰演季先生 导演王雷 主演贾一平
国家记忆2011 饰演段仲仪 导演朱质冰 主演沈培艺
旱码头2010-04-16 饰演杨瑞清 导演唐敬睿 主演吴军
半路兄弟2009 饰演程锐 导演姚晓峰 主演李强
孙子大传2009 饰演孙武 导演刘心刚 主演景甜
震撼世界的七日2008-07-16 导演余丁 主演陈宝国
禁区2008 饰演陈万里 导演李骏 主演王学圻
秦始皇2007-02-17 饰演秦始皇 导演阎建钢 主演高明
影视类
2019 新时代国际电视节建国70周年全国十佳电视剧男演员 （获奖）
2017 第8届澳门国际电视节最佳男演员奖 人民的名义 （获奖）
2013 第13届华语电影传媒大奖最佳男主角奖 白鹿原 （提名）
2009 第28届香港电影金像奖最佳男配角奖 赤壁 （提名）
2009 第27届中国电视剧飞天奖突出贡献奖 （获奖）
2009 人民网“人民喜爱的60位艺术家” （提名）
2004 第25届中国电视剧飞天奖优秀男演员奖 历史的天空 （获奖）
2003 第20届中国戏剧梅花奖 （获奖）
2001 第一届电视节“双十佳”、“十佳”演员奖 （获奖）
1997 第15届中国电视金鹰奖最佳男演员奖 和平年代 （获奖）
1996 第17届中国电视剧飞天奖优秀男演员奖 和平年代 （获奖）
1991 第11届中国电影金鸡奖最佳男主角奖 龙年警官 （提名）
1990 第3届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖 龙年警官 （获奖）
1987 第2届中国电影童牛奖最佳成人表演奖 鸽子迷的奇遇 （获奖）
1986 第1届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖 鸽子迷的奇遇 （获奖）
张丰毅饰演过众多历史风流人物，如《赤壁》中的曹操，《秦始皇》中的嬴政，以及不久前杀青的《孙子大传》中的孙武；在《和平年代》和《历史的天空》等主旋律题材正剧中，他又完美演绎两种截然不同的军人形象，堪称“文”“武”兼备；张丰毅虽然年过半百，但看上去比许多同龄人年轻，尤其是几十年几乎没有走样的身材，在他那一代演员里不太多见。这也从另一个侧面显示了他对自己表演事业的负责（新闻晨报评）。
无论是《和平年代》《历史的天空》还是《中国远征军》，张丰毅饰演的军人形象都个性十足甚至有些另类；张丰毅有一张朴实倔强的脸，他演“以不变应万变”的军人角色是令人信服的（搜狐娱乐评）。
