1968年10月28日，张子健出生于曲艺世家，从小跟随父亲学习快板书。
1971年，3岁的张子健背诵整段快板书《三打白骨精》。
1972年，4岁的张子健作为儿童演员，首次登台表演。
张子健
最初在天津广播电台少儿剧团当小演员，参演了儿童电视剧《纽扣》，而后相继出演《大虎》和《瑰宝》等电影。小学时，开始出演影视剧。在天津和平区第21中学初中毕业后，进入天津市曲艺团学员班，学习快板和相声，同时加入曲艺团青年队，与刘亚津、戴志诚、郑健等一起去各地演出。1987年，考入北京电影学院表演系，属于电影学院北京考区。张子健与钱雁秋因相声而结为好友，两人合作出演多场相声。两人在校期间，共同参演电视剧《青春无季》。张子健毕业后，分配到上海电影制片厂。之后，加盟以詹军、钱雁秋等电影学院同学为创作主体的爱克赛文影视制作公司。
2013年，与于震、淳于珊珊和曲栅栅共同主演探案悬疑剧《神探包青天》，在剧中分别饰演“包铁山”与“包拯”父子两角。同年，参演由高晓松执导的绿色低碳普公益微电影短片《地球来信了》，在影片中饰演路边散步行人元芳，张子健义务演出。
2014年8月，与刘威葳和张帆共同主演主演谍战剧《操纵者》，在剧中饰演数学天才苏文；9月，与六小龄童、刘德凯共同主演神话剧《石敢当之雄峙天东》，在剧中饰演泰山石圣石敢当；11月，与贺刚、梁琳琳共同主演抗日剧《飞虎队》，在剧中饰演铁道游击队队长刘洪；11月17日，与吕佳容共同主演抗战剧《热血》，在剧中饰演革命导师秦昊，并在上海参加宣传活动。2015年9月，在姚晓峰执导的都市爱情喜剧《小丈夫》中饰演派出所长孙志安。10月，主演由国建勇、谢泽执导的古装剧《惊天岳雷》，一改之前的行侠仗义之风，在剧中饰演大反派南宋奸臣秦桧；11月27日，主演由钱雁秋执导的反特剧《津门飞鹰》，在剧中饰演解放军特务营营长燕双鹰。2016年，主演由林妍执导的都市轻喜剧《我的！体育老师》，在剧中饰演房地产商人赵岭；同年，友情出演由崔亮执导的谍战剧《暗刃》，在剧中饰演军统情报局局长萧楚寒。同年，参演由杨珊珊执导的科幻电影《超时空追凶》，在影片中饰演公安局长；11月，与孙淳、张雯和任天野共同主演抗战剧《民族记忆》，在剧中饰演蒋介石高级侍从和高级参谋（共产党卧底）关山度。
2017年3月，主演张辉力执导的军旅剧《军人使命》，在剧中饰演南国边境毒枭青陶；4月，与刘奕君、姜武共同主演年代剧《上海五虎》，在剧中饰演上海公安局长钱正东。9月，与杨志刚、寇世勋、倪虹洁共同主演年代剧《勇敢的心2》，在剧中饰演亦正亦邪的上海滩枭雄欧阳正德。这是16年签约《完美建信》后，首次与郭靖宇导演团队合作；12月，主演由钱雁秋执导的武侠悬疑推理剧《秋官课院之狄仁杰浮世传奇》，在剧中饰演一个绝迹于江湖二十余载的神秘势力组织幕后操纵者的外族王爷铁王爷。2018年4月，与石兆琪、王雨甜共同主演公安边防缉毒题材电影《利刃破冰》，在片中饰演公安边防缉毒队队长林浩然。同年10月，主演由戴冰执导的年代剧《库尔班大叔和他的子孙们》，在剧中饰演人民解放军指导员柯有田。
2019年1月，与李崇霄共同主演都市情感单元剧《爱的品格》，在剧中饰演日系时尚大叔樊华。同年3月，与唐国强、刘劲共同主演的革命历史片《决胜时刻》，在片中饰演中共李克农。同年9月，与杨志刚、岳丽娜、赵恒煊等共同主演年代乡村剧《最美的乡村》，在剧中饰演那家沟村支书那文斌。同年11月，与朱亚文、万茜、张萌等共同主演都市商战剧《商业调查师》，在剧中饰演大boss秦克。2020年6月，与罗晋、袁姗姗、沈梦辰等共同主演扶贫攻坚剧《江山如此多娇》，在剧中饰演庸城县县长陈步胜。2020年10月，与陈坤、辛芷蕾共同主演“云”时代励志职场剧《输赢》，在剧中饰演林振威。2021年1月，与张彬彬、徐璐共同主演仙侠爱情剧《月歌行》。同年4月，参演中国建党100周年献礼影片《铁血少年》，扮演抗日民族英雄杨靖宇将军。2021年6月，参演的古装网剧《择君记》，在剧中饰演秦祖泽。2022年1月27日，张子健主演的古装探案悬疑剧《大唐狄公案》发布群像海报。
2012年，张子健携剧组成员与《纵横四海》联姻，携手打造惊险悬疑、颇具英雄气概的《纵横四海》，助阵公益“筑巢行动”。
2012年，张子健应邀参加央视舞蹈类公益励志节目《舞出我人生》，为公益慈善活动助力，第一次携手第62届世界小姐万易共舞一曲《碟中谍》，后一期又带来了西班牙斗牛舞。2012年9月17日，张子健作为中国广播电视协会演员委员会理事成员之一，与唐国强等约260人一起，就日本购买钓鱼岛一事发表声明维护国家主权和领土完整的一切行动。
2013年3月29日，由张子健促成的敦煌石窟保护研究基金会捐赠仪式在兰州举行，张子健出席捐助仪式。
2013年6月21日，张子健受邀参加“留住蓝色地球之美丽中国低碳行”绿色低碳普公益微电影《地球来信了》拍摄。并被组委会受聘为“留住蓝色地球美丽中国低碳行”形象大使。
2016年6月6日，张子健等人出席中华儿慈会“《读者》光明行动”的慈善庆典活动，并捐出善款用于救治中国贫困地区的弱视儿童。
2017年7月4日，第八届中国长江三峡国际旅游节在湖北宜昌三峡人家举行开幕式。张子健等百余名文娱产业的优秀代表艺术家向全社会发出“保护长江，关爱三峡，让母亲河永远美丽”的倡议书。
2019年6月5日，张子健受邀出席在北京举行的“天使家族，为爱相守”天使宝贝慈善晚宴，当晚张子健以35万高价拍下星云大师书法作品一幅，用自身行动支持慈善事业。
张子健一直是一位比较低调的保守型演员，对搞怪、耍宝之类的表演不在行，自出道以来演绎的角色大多是帅气、文雅、幽默兼备的英雄角色，无论是其本人还是演绎角色都非常正派、严肃。他凭借《甘十九妹》和《白眉大侠》中的表演走进大众视野，但是之后一直沉寂，拍了一些时装、甚至农村剧，成为演艺圈“恨铁不成钢”艺人，但是在2012年的《神探狄仁杰》中又回到了人们的视野。当年武侠小生的形象已远去，随着岁月的沉淀，张子健无论是演技还是个人魅力都更上一层，呈现给人们的是一种“儒侠”气质，被评银幕最帅气英雄。
不向钱看，不为名奔，很多人搞不懂他为什么还在这个圈子里混。（演员张嘉译评）
为人低调的张子健，长期以来凭借独特的个人魅力和难得的沉稳气质吸引了大批忠实粉丝，而张子健真诚谦逊态度也令所有接触过他的人非常动容，在他身上丝毫没有明星架子。作为演员他同样兢兢业业的在电视荧屏上为观众塑造了一个又一个经典的角色。（腾讯网评）
张子健属于保守型艺人，对搞怪、耍宝之类的表演十分不在行，因此在综艺节目中显然力不从心。虽然潮范十足，帅气逼人，但是明显的与其他综艺范艺人难以搭调。（网易评）
观众喜欢张子健，很大程度上是因为他饰演的李元芳深入人心。（新浪网评）
张子健以童星出道拍戏，年轻俊俏的时候，帅气、文雅、幽默兼备的儒侠形象，迷倒当年少男少女一片。（《新文化报》评）
张子健经历过两段婚姻，有言论称张子健抛弃患癌症的前妻李婷而去娶富婆，后知情人回应了此谣言，表示这根本不是事实，张子健的现妻也并不是什么富婆，张子健离婚后一直都在照顾李婷和女儿。女儿在国外读书，张子健不拍戏时就到国外陪女儿。除了供女儿国外读书，张子健每年都给李婷不少钱。