张云雷出生于天津市红桥区，7岁时与郭德纲在天津结识，9岁时到北京正式学习曲艺，11岁时拜郭德纲为师，学习太平歌词、莲花落、评戏等传统唱段。张云雷在“德云社”弟子中排行第二，是德云社四公子之一。2005年，张云雷因为嗓子发育，出现“倒仓”，为了避免过度用嗓而退出德云社。
2011年，张云雷结束倒仓期，回归德云社；4月8日，参加郭德纲单口相声专场，从而正式复出；6月6日，参加在北展剧场举行的德云社15周年系列演出第二场“郭德纲创作专场”，表演太平歌词。
2013年，参加德云社壬辰龙年封箱演出专场。
2015年，参加德云社甲午岁末封箱专场演出。
2016年，参加德云社乙未年封箱庆典；8月，参加东方卫视的原创喜剧真人秀节目《笑傲江湖第三季》。
2017年，参加德云社丙申年封箱庆典；同年，任德云社德云八队队长；4月，参加德云社20周年闭幕庆典；同年，参加了22场“德云三宝”演出；12月1日，与郭德纲、于谦、郭麒麟、岳云鹏共同出演的喜剧电影《相声大电影之我要幸福》上映。
2018年，在上海举行“德云社-张云雷相声专场”；1月27日，与郭德纲、岳云鹏、郭麒麟共同为电影《祖宗十九代》演唱的宣传曲《辈分歌》发布；2月8日，参加德云社丁酉年封箱庆典；3月，作为补位喜剧人参加东方卫视的喜剧竞演综艺节目《欢乐喜剧人第四季》；同年，与张鹤伦、栾云平、孟鹤堂合作主演现代喜剧《能耐大了》；10月，作为魔王嘉宾参加东方卫视相声竞演类节目《相声有新人》；11月，作为“国风召集人”参加爱奇艺国风文化创新推广唱演秀节目《国风美少年》。
2019年，与搭档杨九郎参加东方卫视喜剧竞演综艺节目《欢乐喜剧人第五季》；1月12日，推出首支个人单曲《毓贞》；1月26日，参加德云社戊戌年封箱庆典；1月28日，参加西安丝路城市春晚；2月5日，参加“春满东方”东方卫视春节晚会，与费玉清合作演绎了歌曲《花儿·清水河》；3月，张云雷因身体原因提前退出《欢乐喜剧人第五季》；4月，参加东方卫视互动励志体验节目《极限挑战第五季》的录制，而在6月23日播出的节目中他的镜头全程被卡通人物替换；9月23日，其首个个人海外相声专场在澳大利亚墨尔本举办；10月18日，推出个人首张EP《蓝色天空》，该EP收录了三首作品《曾经》《蓝色天空》及《趁着》。
《探清水河》、《白蛇传》、《太公卖面》、《挡谅》、《鹬蚌相争》、《罗成算卦》、《劈山救母》、《饽饽阵》、《定军山》、《发四喜儿》、《打面缸》、《闹公堂》、《莲花落》、《王二姐思夫》、《乾坤带》、《韩信算卦》 。
2017-01-20 《歪唱太平歌词》
2018-01-23 《德云小鲜肉》
2018 《对春联》
2018 《歪唱太平歌词》
2018 《羊上树》
2018 《我要上喜剧人》
2018 《谁是歌王》
2018-3-25 《探清水河》
2018 《桃花开，月未圆》
2019 《我心永恒》
2019 《友谊颂》
2019 《他》
2019 《群侠传》
2019 《尚好的青春》
祖宗十九代2018-02-16 饰演张太医 导演郭德纲 主演岳云鹏，吴秀波，吴京，杜淳
相声大电影之我要幸福2017-12-01 导演张鹤栾 主演郭德纲
能耐大了2019-02-25 饰演张大雷 导演刘嘉殷 主演张鹤伦
牵挂 2020-10-12
蓝色天空 2019-10-18
张云雷说学逗唱样样精通，是郭德纲发展最全面的弟子之一。他不仅相声功底扎实，而且唱歌模仿也是一绝。在《笑傲江湖第三季》节目中，他现场表演了一段以吴莫愁唱腔演唱李玟的《美丽的笨女人》，除了声音相似度极高，身姿扭捏也极其搞笑（凤凰网评）。
张云雷的舞台风格活泼有张力，塑造的人物形象可爱生动。作为传统曲艺艺术与时代偶像流行共同作用下的“相声届流量小生”，张云雷兼具了扎实的表演功底与火爆人气。张云雷擅长太平歌词、莲花落等，以唱为主，被称为“少年太平歌词老艺术家”。他身材颇高，相貌清秀，帅气英俊的外貌条件被观众称为“德云社颜值担当”（网易评）。
