张玉琴的艺术生涯始于1941年，当时她进入上海的尹树春剧团学习戏曲表演，专攻青衣与花旦行当。经过系统的训练毕业后，她随剧团及诸位老师辗转各地进行演出，积累了丰富的舞台经验。1950年，她正式加入天津越剧团，次年又转入上海大众越剧团担任主要花旦演员。就在同一年，该剧团经历改组，张玉琴被推选为团长，带领团队先后在南通、上海等多个城市开展演出活动。1953年，她率团赴南京演出，其精湛的演技深深吸引了当地观众，并获得了戏剧专家及地方领导的高度评价。为此，南京市文化处特意邀请该团留驻南京，并以此为基础组建了南京市大众越剧团，张玉琴继续出任团长及主要花旦。1957年，在南京市及江苏省举办的戏剧会演中，张玉琴因在《沉香扇》中成功塑造蔡兰英一角，荣获一等奖及优秀演员表演奖。1958年，剧团进一步改组为南京市越剧二团，张玉琴由文化局正式任命为团长。1960年，因应工作安排的需要，她被调至南京市越剧团，与著名演员竺水招合作，先后在《桃花扇》中饰演李香君、在《莫愁女》中饰演莫愁、在《梁祝》中饰演祝英台、在《盘夫索夫》中饰演严兰贞等一系列重要角色。1962年，她与竺水招共同参与了长春电影制片厂摄制的越剧电影《柳毅传书》，在片中饰演洞庭夫人。纵观其长达五十年的艺术生涯，张玉琴主演的古今剧目总计超过五十台。1977年，文化大革命结束后，张玉琴重返南京市越剧团，与昔日同台的老艺术家商芳臣、筱水招、蒋鸿鳌、夏文君、筱丹凤、郑加琴等人一同重新焕发艺术活力，陆续恢复演出了《梁山伯与祝英台》、《红楼梦》、《西厢记》、《碧玉簪》等多部越剧传统经典剧目。1980年后，张玉琴开始在剧团内承担培养新人的工作，并将她拿手的“莫愁女”角色亲自传授给学生陶琪。1984年，她正式离开舞台，调至江苏省戏剧学校从事教学工作，担任越剧班的主课教师，在此期间培养了如袁小云、陈伟萍等一批优秀青年演员。自1978年起，张玉琴连续六届当选为南京市白下区政协常务委员会委员。1990年6月，她欣然接纳原南京铁路分局南京东机务段的青年工人徐宁生，收其为自己的首位男旦弟子。1992年12月，张玉琴应邀参加了上海著名越剧表演艺术家毕春芳在南京大行宫会堂举办的《火车头越剧·毕派艺术欣赏会》，并与弟子徐宁生合作演出了越剧《庵堂认母》。
在众多优秀的舞台艺术作品中，《沉香扇》、《柳毅传书》以及《梁山伯与祝英台》《天雨花》《莫愁女》等剧目均给观众留下了极为深刻的印象。其中，《莫愁女》一剧尤其值得关注，该剧于1963年首次公开演出时，便由杰出的艺术家成功塑造了“莫愁”这一经典舞台形象，其表演细腻动人，广受赞誉。此外，《双玉蝉》同样是一部在艺术成就上不容忽视的重要作品。这些剧目共同展现了特定历史时期舞台艺术的丰富面貌与高超水准，具有持久的艺术生命力与研究价值。
一九六三年，由著名越剧表演艺术家张玉琴与竺水招联袂主演的越剧《莫愁女》在南京大华影剧院隆重首演，其精湛的表演与动人的剧情迅速风靡了整个南京城，在当时造成了极大的轰动，成为戏曲界一段广为传颂的佳话。时光流转，至二零二六年一月，这部承载着厚重历史与艺术记忆的《莫愁女》在时隔六十余年之后，终于被重新搬上舞台进行复排。此次复排由一批充满活力的优秀青年演员接棒演绎，他们在深入理解与尊重原作精髓的基础上，融入了当代的审美视角与表演理解，从而为这部历久弥新的经典剧目注入了鲜活的青春气息与时代光彩，使其艺术生命得以延续并焕发出新的魅力。