两岁时，张靓颖每天早上都会跟着外公和外婆到成都的昭觉寺礼佛，听法师们唱经，因此在寺庙里度过了四年的童年生活。在此期间，她接触并背诵了很多经文。因为父母都喜欢音乐，所以幼年时期的张靓颖在父母的影响下，开始接触《送战友》等红色歌曲，以及邓丽君演唱的流行歌曲。成长过程中，她还被送到了当地的少年宫学习唱歌和乐器。张靓颖的父母正式离婚后，父亲张华清组建了新的家庭；随后，她和母亲张桂英相依为命，依靠每个月从父亲张华清处领取的一百元抚养费维持生计。
十四岁时，参加成都市爱浪杯歌唱比赛，获得亚军。1998年，父亲张华清因病离世，而母亲张桂英也因故下岗，还在读初中的张靓颖开始考虑兼职赚钱。最终，她找到了一份在火锅店、清吧等地兼职唱歌的工作，以此扛起家庭经济的重担。2001年，初中毕业的张靓颖进入一所职业高中就读。2002年，开始担任辕辙乐队的主唱，随乐队在单行道酒吧、半打酒吧、阶梯酒吧等地演出；同年，在四川锦城艺术宫举行的一场音乐会中，她与交响乐团合作演出了歌曲《My Heart Will Go On》。2003年，在辕辙乐队解散后，张靓颖独自到成都音乐房子酒吧驻唱；期间，参加“闪亮之星大学生歌手选拔赛”，获得成都赛区冠军；同年，以“自考生”身份进入四川大学外国语学院学习。
2004年3月，张靓颖参加大学生歌唱比赛《闪亮之星——大学生歌手选拔赛》，并在7月25日举行的年度总决赛中获得总冠军。7月31日，参加湖南卫视歌唱比赛《全国PUB歌手大胜战》，并在9月3日举行的年度总决赛中获得总冠军。2005年，在被东方卫视选秀节目《2005我型我秀》淘汰后，张靓颖参加湖南卫视选秀节目《2005超级女声》，并在同年8月26日举行的年度总决赛中获得季军。比赛结束后，她参加了由天娱传媒主办的选手巡演《2005超级女声唱游中国巡回演唱会》。10月，张靓颖与华谊兄弟、华友世纪正式签约；其个人厂牌“海豚音乐工作室”于同年12月20日正式成立。凭借该年度的数据，张靓颖获得了“雅虎”网站颁发的“搜索最热门年度歌手奖”，并在“网易”网站举办的“中国偶像·2005网络人气王”评选中获得总冠军。
2006年1月12日，张靓颖推出个人首张音乐EP《Jane·爱》，其中收录了《光芒》《To be Loved》《逆时针》在内的3首歌曲，并通过华谊音乐在中国内地发售；EP数字版本上线3天付费下载达20万次；EP实体版本上市3天突破20万张销量，在上市2个月后突破50万张销量。同年4月，张靓颖在“博鳌之夜——2006博鳌亚洲论坛慈善晚宴”中表演了EP中的英文歌曲《To Be Loved》。8月20日，她演唱的宫廷悲剧电影《夜宴》片尾曲《我用所有报答爱》随《〈夜宴〉电影原声大碟》正式推出；张靓颖凭借该曲获得2007新城国语力颁奖礼“内地优秀女歌手奖”和“新城国语力女歌手奖”。10月11日，推出个人首张录音室专辑《The One》，该专辑收录了《如果爱下去》《想你，零点零一分》《这该死的爱》在内的10首歌曲，并通过华谊音乐在中国内地及香港地区发售；专辑实体版本在上市3个月突破十倍白金销量；张靓颖凭该专辑获得第6届中国金唱片奖“通俗类演员奖”，以及2006年度北京流行音乐典礼“年度最佳女歌手奖”。同年，张靓颖还在中国商务广告协会负责指导的“中国十大最受欢迎广告代言人”年度评选中获得第一名。
2007年3月31日，张靓颖在美国洛杉矶帕萨迪纳大剧院举行了一场商业售票性质的个人演唱会。7月28日，在北京展览馆剧场举行“音乐让我说UPDATE演唱会”；同日，推出个人第二张录音室专辑《UPDATE*JANE》，其中收录了《我们说好的》《G大调的悲伤》《Dream Party》等10首歌曲，并通过华谊音乐在中国内地及香港地区发售。其中，由她亲自谱曲创作的《我们在一起》成为联合国儿童基金会“高校志愿者项目”的主题曲；专辑实体版本在香港突破小白金销量后，《我们说好的》《G大调的悲伤》《Dream Party》三曲MV被引进到港澳台地区的KTV；张靓颖凭该专辑获得第14届新加坡金曲奖、第7届全球华语歌曲排行榜等音乐典礼颁发的“年度杰出歌手奖”。12月8日，推出个人第二张音乐EP《Dear Jane》，其中收录了《Dear Jane》《我走以后》《围城》在内的3首歌曲；同日，在四川省体育馆举行“我们说好的演唱会”。
2008年4月，张靓颖为罗伯·明可夫执导的电影《功夫之王》演唱片尾曲《Heroes》。10月，为东方爱情魔幻电影《画皮》演唱主题曲《画心》，该曲在移动数字音乐领域达1亿次下载量；张靓颖凭该曲获得2008年度北京流行音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手”奖项、时尚杂志《时尚COSMOPOLITAN》颁发的“年度时尚音乐人奖”、搜索引擎“百度”颁发的“年度最热门内地女歌手奖”，以及第28届香港电影金像奖颁发的“最佳原创电影歌曲奖”。
2009年1月16日，张靓颖推出第三张录音室专辑《@音乐》，其中收录了《那不会是爱吧》《为难》《黑夜里的光》等10首歌曲，并通过华谊音乐在中国内地发售；专辑实体版本的首发数量达10万张；其中，凭借在正版音像企业FAB精彩集团渠道的年度销售数据，该专辑获得“FAB华语唱片销量年榜”年度销量第三名；张靓颖凭该专辑获得2009年度北京流行音乐典礼、第14届全球华语榜中榜、2009年度中国原创音乐流行榜等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”。3月29日，张靓颖在日本东京Duo音乐交流中心举行了一场专辑鉴赏会，并首唱了个人日文单曲《それでも爱したい》。5月10日，参加美国哥伦比亚广播公司的访谈节目《奥普拉脱口秀》，在节目中表演歌曲《印象西湖雨》和《我的音乐让我说》，并接受奥普拉·温弗瑞和西蒙·考威尔的访问。6月17日，与环球唱片签署全球唱片约。10月3日，参加文艺晚会《今宵月更圆——2009中央电视台中秋晚会》，演唱歌曲《画心》。
2010年2月1日，张靓颖出席“第52届格莱美奖”的官方红毯秀，此行是因她参与的喜多郎音乐专辑《印象·西湖》提名第52届格莱美奖“最佳新世纪专辑奖”。2月2日，在中国内地发行个人第四张录音室专辑《我相信》的标准版；该版本专辑上市四个月被发行方星外星唱片认证为“2010上半年中国内地销量最高的专辑”，张靓颖获得环球唱片颁发的“2010上半年中国内地女歌手销量冠军”奖杯。4月7日，在台北市河岸留言西门红楼展演馆举办亚洲发片会暨首唱会。4月9日，通过环球唱片在中国港澳台地区、东南亚地区国家发行该专辑的国际版，该版本专辑额外收录了一首单曲《勇敢爱》；该版本专辑发行首周登上香港HMV销量榜、台湾G-Music销量榜的前三名。专辑第二主打歌《如果这就是爱情》以9552万次搜索量获得百度娱乐沸点“年度最热门内地十大金曲第一名”；张靓颖凭该专辑获得《2010新城国语力颁奖礼》《第10届全球华语歌曲排行榜》《2010年度北京流行音乐典礼》《第18届东方风云榜》等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”，以及《2010亚洲音乐节》《2011Mnet亚洲音乐大奖》颁发的“亚洲最佳艺人奖”。4月8日，推出与张学友、K'naan合作的“2010年南非世界杯”中文主题曲《旗开得胜》。5月21日，推出与刘德华合作的“中国2010年上海世界博览会”中文主题曲《阿拉侬：Better City Better Life》。8月14日至10月1日，在中国的四座城市举行个人主题巡演《张靓颖“我相信”中国巡回演唱会》。8月23日，联合陈奕迅、蔡健雅在香港湾仔会议展览中心举行《新城极唱音乐会》。9月21日，获得美国纽约市文化局及林肯艺术中心国际艺术交流会颁发的“第28届亚洲最杰出艺人奖”。
2011年2月14日，张靓颖出席“第53届格莱美奖”的官方红毯秀，这是她第二次亮相格莱美奖。6月1日，通过环球唱片在中国内地及港澳台地区、东南亚地区国家同步发行个人第五张录音室专辑《改变》；专辑实体版本在中国上市首月超过10万张销量，获得国际唱片业协会认证“双倍白金唱片销量”；张靓颖凭该专辑入围MTV欧洲音乐奖“全球风格表演奖”，并获得《2011年度北京流行音乐典礼》《2011年度中国原创音乐流行榜》《第16届全球华语榜中榜》等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”。为了推广该专辑，张靓颖在随后的两年间举行了8场个人主题巡演《张靓颖“我的模样”世界巡回演唱会》，该巡演除了在中国的五座城市举行，还登陆新加坡和美国康州。
2012年6月8日，张靓颖推出现场一次录制成型的音乐专辑《倾听》，该专辑实体版本通过环球唱片在中国内地及港澳台地区、东南亚地区国家发售，其中收录了主打歌《好不容易》与《I Didn't Know》在内的15首歌曲；专辑实体版本上市两个月突破7万张销量；专辑歌曲《好不容易》发行四天登顶全国200家电台冠军，歌曲《I Didn’t Know》发行首周登上中央广播电视总台劲曲调频HIT FM 20强榜单季军；在第24届台湾金曲奖评选过程中，该专辑得到了评审们的关注，但并未进入最终的提名名单；张靓颖凭该专辑获得第35届十大中文金曲、第20届中国歌曲排行榜、第20届东方风云榜、第1届音悦V榜年度盛典等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”、搜索引擎“百度”颁发的“十年最受欢迎女歌手奖”。其中，第13届音乐风云榜同时授予她女歌手奖项中的“最佳”与“最受欢迎”。此外，她还参加了《2012文化部春节晚会》，演唱歌曲《山水合璧》。
2013年，张靓颖推出为长江江豚录制的音乐EP《感谢》，其中收录了《感谢》《亿声祝福》《滚动》在内的5首歌曲。其中，《感谢》《滚动》《好不容易（钢琴版）》三曲由张靓颖亲自制作完成；张靓颖凭该EP提名MTV欧洲音乐奖“中国大陆及香港地区最佳艺人奖”。同年，张靓颖为都市情感电视剧《咱们结婚吧》演唱主题曲《终于等到你》；随着该曲的传播，歌曲中的“终于等到你，还好我没放弃”成为中国社会的热门流行语。此外，她还参加了《2013年中央电视台春节联欢晚会》，演唱歌曲《一辈子朋友》。中央电视台音乐频道《音乐传奇》栏目为其制作了人物专题纪录片《一路星光——张靓颖》。
2014年，张靓颖签约索尼音乐，并推出音乐专辑《第七感》，其中收录了《我是我的》《微笑以后》《永远》在内的12首歌曲，并通过索尼音乐在中国内地及港澳台地区、东南亚地区国家发售。其中，《永远》《BAZAAR》《感觉》在内的5首歌曲由她亲自参与创作。为了配合专辑的时尚主题，张靓颖与时装杂志《时尚芭莎Harper's BAZAAR》展开合作，在北京举行音乐体验概念秀；张靓颖凭该专辑获得2015QQ音乐年度盛典、第3届音悦V榜年度盛典等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”。5月18日，出席第67届戛纳国际电影节官方红毯秀，并担任“中国电影之夜”的表演嘉宾。戛纳电影节的亮相，令她获得第38届蒙特利尔国际电影节的评委邀约。8月22日，她以评委身份出席第38届蒙特利尔国际电影节开幕式；9月2日，出席电影节的闭幕式，担任表演嘉宾和颁奖嘉宾。此外，她还参加了2014年中央电视台春节联欢晚会，演唱歌曲《想你的365天》。
2015年1月2日至2月27日，张靓颖作为“首发歌手”身份参加的音乐节目《我是歌手第三季》每周五在湖南卫视播出；在九期节目中，她的音乐风格涵盖古典、民族、摇滚、舞曲等流派；其中，由她翻唱演绎的歌曲《饿狼传说》和《Bang Bang》获得单期冠军。6月27日至10月10日，在中国的七座城市举行了个人主题巡演《张靓颖"Bang the World"中国巡回演唱会》；其中，巡演的成都站在成都体育中心举行，由约翰·传奇担任表演嘉宾。7月，与大肖恩合作为美国科幻电影《终结者：创世纪》演唱全球主题曲《Fighting Shadows》，该曲随影片在全球范围播放和推广。9月28日，获得中国音像与数字出版协会、中国音乐家协会流行音乐学会联合颁发的“年度致敬女歌手奖”。10月3日，担任“2014风暴电音节”上海站的表演嘉宾，与DJ提雅斯多合作表演主题曲《Change your world》。10月26日，凭借粉丝票选数获得MTV欧洲音乐奖“中国大陆及香港地区最佳艺人奖”和“亚洲区全球最佳艺人奖”，因颁奖过程不尊重音乐人而直接退出本届颁奖礼。11月13日，为萨姆·门德斯执导的电影《007：幽灵党》演唱中国区推广曲《Writing's On The Wall》。
2016年6月15日，张靓颖担任“上海迪士尼开园盛典”的表演嘉宾，演唱歌曲《A Whole New World》《Someday My Prince Will Come》，并参与演唱主题曲《点亮心中奇梦》。7月22日，担任“比利时明日帝国电音节”的表演嘉宾，登上V-Sessions舞台表演歌曲《808》。10月，推出与汀巴兰德合作的英文单曲《Dust My Shoulders Off》，该曲发行后相继登上美国iTunes音乐下载总榜第四名、美国公告牌数字音乐销量榜第31名，并作为美国视频网站HULU的主题曲，登陆美国多家电视台、线上网络及线下场合，在美国辐射人次超过2亿。该曲MV致敬西洋文化艺术，蝉联美国iTunes MV下载榜长达一个月的冠军，并在次年获得德国红点奖。为了推广该曲，张靓颖还接受了Apple Music Beats1电台主持人赞恩·洛维的专访。随着歌曲的传播，该曲实现了在iHeartRadio等美国电台的派台播出，还促成了张靓颖与Migos、Steve Aoki等人的合作。其中，次年与DJ Steve Aoki推出的混音单曲《Dust My Shoulders Off（Steve Aoki Remix）》被美国公告牌收录在全球发行的电音专辑《Electric Asia VOL.1》中。10月，担任“2015风暴电音节”上海站和广州站的表演嘉宾，与DJ杰克·诺瓦克合作表演本届风暴电音节的主题曲《心电感应808》。11月，为电影《长城》演唱的全球推广曲《Battlefield》在全球上线；该曲发行后登上美国iTunes音乐下载总榜第50位、美国iTunes电影原声带下载榜第二名。同年，张靓颖担任第12届中美电影节形象大使、第3届丝绸之路国际电影节推广大使。
2017年2月13日，张靓颖出席“第59届格莱美奖”的官方红毯秀，这是她第三次亮相格莱美奖。5月22日，出席“美国公告牌音乐奖”的官方红毯秀，并于5月24日参加在纽约曼哈顿举行的《Billboard Live》人物专访。6月29日，以单曲形式推出由尼欧创作词曲的英文歌曲《Amazing》。9月6日，与尼欧共同演唱的歌曲《Angels and Harmony》成为美国电影《猩球崛起3：终极之战》中国区推广曲。10月27日至2018年1月19日，担任“导师”的音乐节目《梦想的声音第二季》每周五在浙江卫视播出。11月28日，担任“表演嘉宾”的美国时尚节目《2017维多利亚的秘密时尚秀》通过哥伦比亚广播公司向全球190余个国家首播，她在节目中表演《Work For It》《808》《Dust My Shoulders Off》三首歌曲在内的音乐串烧；节目播出后，英文单曲《Work For It》和《808》登上美国iTunes音乐下载榜单前十名；英文单曲《808》累计八周登上“美国公告牌热舞/电子歌曲50强榜单”，在该榜历史最高23位。
2018年，张靓颖共举行9场《张靓颖“珍相”世界巡回演唱会》，该巡演除了在中国的六座城市举行，还登陆美国的康州和拉斯维加斯，以及澳大利亚的悉尼；其中，美国公告牌公示，其美国康州站的单场巡演票房超过83万美元。该巡演还提前曝光了两首未发表的英文单曲，其中包括《Pull Me Up》和Migos混音创作的《Work For It（Migos Remix）》。同年底，张靓颖在《浙江卫视2018-2019跨年演唱会》中对单曲《Pull Me Up》进行了中国电视首秀。同年，张靓颖获得第40届十大中文金曲、2018华人歌曲音乐盛典、全球中文音乐榜上榜年度盛典等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”。此外，其英文单曲《808》在《美国职业篮球联赛NBA常规赛：芝加哥公牛队对战费城76人队》中，成为中场芝加哥公牛队拉拉队的表演音乐；其英文单曲《Dust My Shoulders Off》MV在加拿大温哥华举行的TED年度大会中，作为串场作品进行现场放映。
2019年4月27日，张靓颖发行首张全英文录音室专辑《Past Progressive》，并通过发行商CD Baby在美国发售。其中，《Think Like a Man》《Adam and Eve》《Roll the Dice》在内的8首歌曲由她亲自参与创作。继歌曲《Dust My Shoulders Off》后，专辑另一曲《Body First》MV再次获得德国红点奖。7月19日，担任“音乐总监”的时装偶像剧《归还世界给你》在江苏卫视首播。8月19日，推出混音专辑《Body First Remix Limited Edition》。同年，张靓颖获得2019华人歌曲音乐盛典、第1届腾讯音乐娱乐盛典等音乐典礼颁发的“年度最佳女歌手奖”、社交媒体“新浪微博”颁发的“微博年度影响力歌手奖”、以及时装杂志《时尚先生Esquire》颁发的“年度歌手奖”。此外，她还参加了《2019中央广播电视总台网络春晚》《拥抱春天——2019深圳春节联欢晚会》和《2019中央广播电视总台中秋晚会》，演唱歌曲《我的梦》。
2020年7月，张靓颖坐镇爱奇艺华语青年说唱音乐真人秀《中国新说唱2020》，担任厂牌主理人；其参与演唱的主理人Cypher暨节目主题曲《RAPSTAR》于同年8月10日正式发布。9月11日，她以“佚名”厂牌主理人身份带来的个人公演现场《Dear Jane II》在爱奇艺播出。10月2日，助阵厂牌旗下成员万妮达、GALI的合作舞台《Liber Tango》播出。10月30日，助阵GALI的总决赛合作舞台《Fighting Shadows》播出；同期节目中，她在节目中的“佚名“厂牌成员GALI获得“年度季军”。12月5日，获得第14届音乐盛典咪咕汇“年度内地最佳女歌手奖”和“年度内地最受欢迎女歌手奖”。
2021年1月23日，张靓颖获得第2届腾讯音乐娱乐盛典“年度最佳内地女歌手奖”。5月1日，参加的中央广播电视总台晚会《中国梦·劳动美——永远跟党走奋进新征程 2021五一国际劳动节特别节目》播出，演唱歌曲《我的梦》。6月15日，担任“上海迪士尼度假区五周年庆典”的表演嘉宾，演唱主题曲《绽放美妙惊喜》。8月1日，出席“军人的荣耀——电影《长津湖》八一特别节目”，首唱电影宣传主题曲《最可爱的人》。11月12日，参加的国潮音乐竞演真人秀《中国潮音》在优酷播出，在节目中担任“乐府令”。
张靓颖是一位“驰名国际”的华语流行女歌手。她是代表着中国流行音乐的“唱将”。她在中国流行文化中有着深远的影响力，是将中国流行音乐推向国际的代表性人物之一。独特的音域以及在音乐方面的天赋，令她备受好莱坞的瞩目。作为中国大众音乐的英雄，她影响了很大一批人，包括二十世纪五六十年代的老人、对音乐有追求的中青年、有国外背景的人士，以及音乐界中的音乐家。
她是一位出色的歌手，专业且敬业，拥有大气的气质，还有国际化的风范。她有一副好嗓子，声音很不错。非常会唱，而且越来越有了自己的风格。她声音的可塑性强，可柔可刚，非常耐听，不同的曲风都可以做得很好。在唱功以及对情感的诠释上都不错，不仅是个有唱功的歌手，更是一个感性的歌手，她的潜质和前途无法估量。（人物评价综合自：网易娱乐、英国广播公司BBC、美国有线电视新闻网CNN、美国外交关系协会、派拉蒙影业、《南方人物周刊》、中国国民党前主席吴伯雄、阿弟仔、林俊杰、陈奕迅、张惠妹、郎朗、谢安琪、林夕、喜多郎）