Zhang Ziyi sündis 9. veebruaril 1979 Pekingis, kus ta kasvas ka üles. Tema ema oli lasteaiakasvataja ja isa majandusteadlane. 11-aastaselt pääses ülikõhna tüdruk Pekingi Tantsuakadeemiasse, kus ta õppis tantsimist 6 aastat. Kuigi ta võitis mitmeid auhindu oma esinemistega, sai peagi selgeks, et suurt sära tulevik talle tantsijana ei too.

Peale seda astus Ziyi Pekingi näiteakadeemiasse, kus ta asus näitlejaks õppima. Oma esimeses täispikas filmis osales ta juba 1995. aastal, milleks oli “Touching Starlight” ehk “Xing Xing Dian Deng” (1995). Suurema tähelepanu tõi aga noorele näitlejannale järgmine roll filmis "The Road Home" (1999). Siis järgnes aga juba ülemaailmne läbilöök filmiga “Crouching Tiger, Hidden Dragon” (2000). Esialgu tahtis lavastaja Ang Lee küll rolli anda ühele mainekamale Taivani näitlejannale, kuid see risk tasus end ära.

Esimene Hollywoody roll tuli aga Jackie Chaniga filmis “Rush Hour 2” (2001). Peale koostööd Tsui Harkiga filmis “Zu Warriors"(2001) tuli aga veel suurem hittfilm Jet Li “Hero” (2002), mis lianstus väga edukalt ka Ameerikas kaks aastat hiljem. 2004. aastal järgnesid veel kaks väga edukat filmi nimedega “House of Flying Daggers” ja “2046”, millega ta võitis ka kriitikute südamed. 2005. aastal mängis Ziyi ühe peaosalise rolli Hollywoody filmis “Memoirs of a Geisha” (2005), mis võitis ka mõned Oscarid. Seejärel sai ta valitsejanna rolli kaudselt “Hamletil” põhinevas teoses “The Banquet” (2006).