一九五六年九月一日，张丰毅在湖南省长沙市出生，其祖籍位于河南省唐河县毕店镇。尚不满一周岁时，他便跟随父母迁居至云南省东川市（即现今的昆明市东川区）。一九七一年，张丰毅在初中未毕业的情况下离开了校园，随后进入云南省东川市文工团，开始了他的文艺工作生涯。至一九七八年，时年二十二岁的张丰毅凭借此前积累的六年社会工作经验，成功考入北京电影学院表演系，正式开启了专业的表演学习之路。
一九八零年，当时还在大学就读二年级的张丰毅，有幸被香港凤凰影业公司的导演所赏识，从而获得了在《塞外夺宝》中出演男主角荆天雷的宝贵机会，这部影片也由此成为他演艺生涯中的首部电影作品。次年，即一九八一年，他参与了北京电影制片厂凌子风导演执导的老舍先生文学名著《骆驼祥子》的拍摄，凭借在此片中的出色表现，张丰毅开始受到广泛关注，声名也随之鹊起。一九八二年，从学校毕业的张丰毅被正式分配至峨眉电影制片厂工作。至一九八六年，他凭借在《鸽子迷的奇遇》中的精湛演绎，成功荣获了首届中国电影表演协会颁发的优秀男演员奖，这标志着其演技获得了专业领域的初步认可。一九九零年，他主演的电影《龙年警官》上映，并使他再度赢得第三届中国电影表演协会优秀男演员奖的殊荣。一九九三年，他与巨星张国荣、巩俐联袂主演了经典影片《霸王别姬》，进一步巩固了其在影坛的地位。一九九六年，张丰毅因在《和平年代》中的突出表现，获得了中国电视剧飞天奖的优秀男演员奖。次年，即一九九七年，他在著名导演陈凯歌执导的史诗巨制《荆轲刺秦王》中担纲男主角，饰演历史人物荆轲。一九九八年，他主演了由导演钱永强执导的家庭伦理题材电视剧《龙堂》，在剧中生动塑造了杜忠这一角色。一九九九年，他出演了剧情喜剧《风尘女传奇》，成功诠释了乾隆皇帝的形象。进入新千年的二零零零年，他参演了郭宝昌导演执导的电视剧《大宅门》，在剧中饰演了季宗布一角。二零零三年，张丰毅的舞台才华亦得到彰显，他凭借在话剧《这里的黎明静悄悄》中的卓越表演，一举夺得第二十届中国戏剧梅花奖这一戏剧界最高荣誉；同年八月二十五日，其主演的电视剧《龙年档案》于山东齐鲁电视台播出，他在剧中饰演了罗成。二零零四年，张丰毅再次凭借在《历史的天空》中的精彩演出，荣获中国电视剧飞天奖的优秀男演员奖。二零零七年二月八日，他参演了由阎建钢导演执导的大型历史剧《秦始皇》，在剧中饰演了千古一帝秦始皇嬴政。二零零八年七月，他在国际知名导演吴宇森执导的电影巨制《赤壁》中出演了曹操这一复杂的历史人物，其出色的演绎为他赢得了第二十八届香港电影金像奖最佳男配角提名，这无疑是对其演技的又一次重要国际性肯定。
二零一零年十二月四日，由著名导演陈凯歌执导的电影《赵氏孤儿》正式登陆全国院线，他在片中精彩演绎了忠义之士公孙杵臼一角。进入二零一一年二月，他参演了电视连续剧《中国远征军》，成功塑造了被誉为“东方隆美尔”的抗日名将孙立人这一历史人物形象。二零一二年四月，他担纲主演了电视剧《雾都》，凭借扎实的表演获得关注；同年九月，其主演的电影《白鹿原》在全国公映；也是在这一年，他受邀远赴德国柏林国际电影节，出席了影片《白鹿原》的全球首映礼。二零一三年，他与马晓伟、郑昊等演员合作，主演了电视剧《长沙保卫战》，在剧中生动诠释了第九战区司令长官、有“战神”之称的薛岳将军。二零一四年十二月，他与范冰冰联袂出演了古装题材电视剧《武媚娘传奇》，饰演了开创贞观之治的唐太宗李世民。二零一五年二月十八日除夕夜，他登上了中央电视台春节联欢晚会的舞台，为全国观众献唱了歌曲《中华好儿孙》。二零一六年，他主演了采用先进技术制作的3D电影《大闹东海》。二零一七年三月二十八日，其主演的反腐题材电视剧《人民的名义》正式播出，他在剧中饰演了刚正不阿的汉东省委书记沙瑞金，这一角色深入人心。二零一九年四月十四日，他主演的都市法制剧《因法之名》与观众见面。二零二一年六月三日，他参演了一部聚焦新中国机车工业发展历程的年代剧《美好的日子》，在剧中饰演了技艺精湛、匠心独具的大工匠于德水。二零二二年是其作品密集播出的一年：三月十五日，他特别出演的现实主义题材剧《爱拼会赢》播出；三月二十七日，与张睿、张含韵共同主演的近代历史传奇剧《一代洪商》于中央电视台电视剧频道播出，他饰演了元隆油号掌柜刘云湘；四月六日，他友情主演的古装历史剧《山河月明》播出，饰演了明朝开国元帅徐达；四月十八日，他参演的古装言情剧《且试天下》上线，在剧中饰演了主角丰兰息的父亲雍王；五月三日，其主演的经侦商战剧《杠杆》播出；十一月十三日，其主演的电影《美好人间》与观众见面；十二月十六日，他领衔主演的电视剧《护卫者》播出，在剧中饰演了周建斌一角。进入二零二四年，三月五日，他参演的电视剧《宣武门》在北京卫视播出；八月六日，他特别主演的电视剧《孤舟》播出，饰演了角色顾希形；九月十四日，他特邀主演的电视剧《流水迢迢》也与观众如期见面。二零二五年伊始，一月一日，其主演的电视剧《真心英雄》播出；三月三十日，他特邀主演的电视剧《我的后半生》播出；六月十九日，其主演的悬疑剧《完美的救赎》上线；八月八日，他参与录制的节目《与人民同行》播出，并在节目中深情表演了朗诵作品《六十年雪域华章》。
一九九四年，当农历新年的喜庆气氛尚未完全散去，演员张丰毅与霍凡便以一场简朴而温馨的仪式结为夫妇。时光荏苒，转眼来到了二零零八年九月一日，这一天正是张丰毅的生日。妻子霍凡早早准备，特意选购了一瓶上佳的美酒，要为丈夫好好庆祝一番。席间，两人对饮畅谈，几杯醇酒下肚，气氛愈加热络。微醺之际，张丰毅深情地握住霍凡的手，发自肺腑地说道：“你真是我难得的好妻子，这一生能与你相伴，我感到无比幸福和满足。”
二零零八年四月十三日，正值中国绿化基金会所发起的植树节绿化宣传募捐月活动圆满落幕之时，一场形式新颖、意义深远的绿化公益表演赛于北京林业大学田家炳体育馆内热烈举行。对阵双方分别是由张丰毅、濮存昕、张伟进等多位知名艺人组成的梦舟明星篮球队，以及由大学生代表与木地板行业相关企业人员共同组建的联队。本次活动紧密围绕“治理首都风沙、我为奥运种棵树”这一鲜明主题展开，旨在通过体育竞技与公益倡导相结合的方式，进一步唤起社会各界对生态环境建设的关注，并现场为北京地区的春季植树造林活动募集善款，以实际行动支持绿色奥运的理念，为改善首都环境、防治风沙贡献一份力量。
二零一六年五月，在澳大利亚悉尼隆重举办的“2016中澳文化艺术之夜”盛典中，中国著名表演艺术家张丰毅因其长期投身公益事业的卓越贡献，被正式授予中澳荣誉爱心慈善大使的称号。时隔一年，至二零一七年七月，张丰毅携手多位文艺工作者共同参与了一项具有深远意义的环保倡议活动；他们亲临长江三峡主航道，登上停泊于此的“三峡人家”八号游轮，在壮丽的自然风光与深厚的人文背景映衬下，郑重向全社会发出呼吁，号召广大公众积极投身于长江生态保护事业，共同珍爱与守护三峡这一珍贵的自然与文化遗产。
二零一九年五月十六日，第十五届中国（深圳）国际文化产业博览交易会梧桐山宏博昌荣传媒文化谷分会场正式拉开帷幕。在本次分会场的系列活动中，著名演员张丰毅先生亲临现场，出席了大型历史题材电视剧《民为天之丁宝桢》的开机新闻发布会，并与该剧的主创团队及各界嘉宾进行了深入的交流。时隔四年多，至二零二三年十一月二十四日，张丰毅再度公开亮相，他专程前往南京参与了一场以电影表演艺术为核心主题的行业周活动，在该艺术周的系列论坛及交流环节中，他结合自身多年的表演经验，与在场的电影从业者及艺术爱好者分享了关于角色塑造与表演技艺的诸多见解。