1998年，12岁的张文秀被选入八一田径队，主攻链球。
2000年，张文秀入选中国人民解放军八一田径队。
2001年，张文秀入选国家队，教练是叶奎刚，成为中国田径的希望之星。
2001年，全国田径大奖赛上，张文秀以66米30的成绩创造了新的亚洲纪录。
2002年，张文秀获得亚洲青年锦标赛冠军。
2003年，张文秀以69米89的成绩夺得世界军人运动会女子链球金牌。
2004年，在全国田径大奖赛中，张文秀以72米37的成绩夺得第一名；在国际田联超级大奖赛帕多瓦站中，以72米35的成绩获得第三名。
2004年雅典奥运会，张文秀以72米03的成绩获得第七名。
2005年，张文秀以73米24的成绩夺得全国田径锦标赛冠军，全国田径大奖系列赛中山站夺得冠军，澳门东亚运动会上以72米23的成绩夺得金牌。
2006年，张文秀在全国田径锦标赛以72米98的成绩夺得金牌。
2007年田径世锦赛，张文秀以74米39的成绩夺得铜牌，这是中国队在该届世锦赛上的第一枚奖牌，也是中国女子链球在世锦赛上的历史性突破。
2008年北京奥运会，张文秀预赛时，第一投即投出了73米36的成绩，并最终凭借这唯一一次投掷位居小组第一，成功晋级决赛。在决赛中第一投就成功超于74米，凭借在第二投的74.32米的成绩让张文秀最终夺下银牌，改写了中国女子链球在奥运会上无奖牌的历史。（2016年12月23日，国际奥委会对北京奥运会的药检样本复查中，来自白俄罗斯的米安科娃样本呈阳性，因此米安科娃在北京奥运会上获得的女子链球金牌被收回，张文秀递补获得银牌）
2009年10月21日晚，在济南奥体中心进行的第11届全运会女子链球决赛中，张文秀以74米25的成绩夺取冠军。
2011年6月11日在德国弗兰基斯奇·克鲁姆巴奇举行的一场田径赛中，张文秀掷出了75米56的佳绩，获得了第二名。9月4日，在第13届国际田联世界锦标赛在女子链球决赛中，张文秀以75米03的成绩获得铜牌，也是个人第二个世锦赛季军。
2012年5月25日凌晨，在国际田联世界挑战赛捷克俄斯特拉发站赛事中，张文秀以76米99的成绩获得亚军，同时打破了75米72的亚洲纪录。
2012年伦敦奥运会女子链球决赛中，中国选手张文秀投出76米34排名第三，不过由于德国队申诉出现改判风波，张文秀的成绩最终被德国海德勒超过，退居第四，遗憾无缘铜牌（2016年5月27日，国际奥委会宣布来自俄罗斯的2012年奥运会女子链球冠军洛博罗多娃被取消金牌，张文秀递补获得铜牌）
2013年9月7日，第12届全运会女子链球决赛中，以73.68米的成绩获得冠军，实现了全运会该个项目的卫冕。
2014年9月28日，仁川亚运会女子链球决赛中，以77米33的个人最好成绩获得冠军，实现个人亚运三连冠，并且打破了她自己在06年亚运会上创造的亚运纪录。
张文秀在仁川亚运会夺冠后被指飞行检查查出尿样含泽仑诺成分，随后成绩被取消并被剥夺了金牌。2014年10月，张文秀向国际体育仲裁法庭提出上诉，2015年5月6日申诉成功。5月20日，解禁复出的张文秀出战了北京鸟巢挑战赛，结果以71.37米的成绩名列第六。
2015年8月27日，北京田径世锦赛女子链球决赛中，张文秀以76米33的成绩获得亚军，这也是她在世界大赛上获得的最好名次。
2016年08月15日，在里约奥运会田径女子链球决赛中，张文秀扔出76米75的成绩，获得银牌。
2017年8月8日，2017年伦敦田径世锦赛女子链球决赛，张文秀以74米53获得第四名。
2017年9月6日，在天津奥林匹克中心体育场进行的第十三届全运会田径比赛中，解放军选手张文秀以75米48获得女子链球冠军，实现了全运会三连冠。
荣誉奖项
▪ 2016 里约奥运会女子链球亚军 （获奖）
▪ 2015 国际田联世界锦标赛女子链球亚军 （获奖）
▪ 2014 仁川亚运会女子链球冠军 （获奖）
▪ 2014 仁川亚运会链球冠军 （获奖）
▪ 2013 全运会女子链球冠军 （获奖）
▪ 2013 2013年莫斯科世锦赛女子链球亚军 （获奖）
▪ 2012 国际田联世界挑战赛亚军 （获奖）
▪ 2012 2012年伦敦奥运会女子链球季军 （获奖）
▪ 2011 田径锦标赛女子链球冠军 （获奖）
▪ 2011 2011年大邱世锦赛女子链球亚军 （获奖）
▪ 2009 全运会女子链球冠军 （获奖）
▪ 2008 北京奥运会季军 （获奖）
▪ 2007 田径世锦赛季军 （获奖）
▪ 2006 多哈亚运会女子链球冠军 （获奖）
▪ 2005 全国田径大奖系列赛中山站冠军、全国田径锦标赛冠军 （获奖）
▪ 2004 全国田径大奖赛第二站女子链球亚军 （获奖）
▪ 2004 全国田径锦标赛女子链球冠军 （获奖）
▪ 2003 世界军人运动会女子链球金牌 （获奖）
▪ 2003 城运会田径比赛女子链球冠军 （获奖）
▪ 2002 亚洲青年锦标赛链球金牌 （获奖）
客观的说，张文秀在这场决赛中已经拼尽了全力，她的努力付出理应得到人们的肯定，但她所取得成绩也的的确确可以用不尽如人意五个字来形容。（搜狐娱乐评）
张文秀能够站在奥运会的领奖台上，是中国女子链球的突破。（沈阳晚报评）
她能走到今天是如此、再次打破亚洲纪录也是如此，如果没有顽强的意志品质、顽强的思想作风，很难达到这样的程度。（叶奎刚评）
