张沙沙4岁时就喜欢上了表演，有一次她在父母单位的活动上当起了表演嘉宾。小学一年级时开始学习电子琴，之后就读中北英皇演艺学校学习钢琴，2004年经学校推荐远赴韩国学习舞蹈，并且李孝利还亲自教过她舞蹈。2009年，参加江苏卫视歌唱选秀节目《绝对唱响》南京赛区，进入7强；2月，参加CCTV-3平民选秀栏目《非常6+1》的录制。
2015年，与黄宗泽、张檬合作出演都市励志爱情剧《我的真命天女》，在剧中饰演程菲菲。2016年，搭档包贝尔主演青春爱情片《熟悉的陌生人》，饰演努力打拼的Amy；3月，在青春喜剧片《全面失控》中，饰演阿超的女友缤儿；5月，与张丹峰、苏青合作出演军旅题材电视剧《特勤精英》，饰演军旅中单纯可爱的邻家小妹李小倩；而后，又出演了校园爱情喜剧《神精学妹》，在剧中饰演富家千金姜美汐。
2017年，与Mike、鞠婧祎、胡兵共同主演蓝色青春励志偶像剧《游泳先生》，在剧中饰演蓝天的姐姐蓝芯；11 月，与李汶翰、杜雨宸合作出演爱情偶像剧《想看你微笑》，在剧中饰演知名经纪人江野。2018 年，与娄艺潇、朱梓骁合作出演都市情感电视剧《我爱北京天安门》，在剧中饰演顾彩云。
2019 年，出演青春甜宠励志剧《甜了青梅配竹马》，在剧中饰演莫妮卡。2020 年，出演涉案剧《浴火》，在剧中饰演 Miss k；同年出演古装神话魔幻片《封神杨戬》，在片中饰演客栈老板娘；10月8日，主演的电影《大明烽火》在横店开机，在片中饰演萨满教人图莎。
2021年5月，参演电视剧《完美的他》播出，在剧中饰演雷娜。
张沙沙低调的性格、努力的付出、对角色丰富的感情投入和敬业的品质让她在剧组内外赢得了一致的赞扬。她在第六届北京国际电影节闭幕式红毯中，以一席流水金色露背长裙亮相，高挑身材引的闪光灯聚焦，长裙流光四溢又不失优雅，美背吸睛亮眼，柔美大气。另外，张沙沙在网剧《剩斗士的店》中取得不俗的成绩，她生动而充满灵气的表演给观众留下了深刻的印象。与此同时，她从都市时尚女郎到黑色幽默喜剧《全面失控》女主的角色转变，类型跨度之大，角色转换快，对于张沙沙也是一种不小的挑战。（腾讯娱乐评）