张芷榕出生在山东省青岛市的市南区，她的家庭背景与军队有着紧密的联系：父亲是一名从部队转业至地方的干部，母亲则长期在军队系统内担任职员。在这样的环境中，张芷榕从小就在纪律严明而又充满集体氛围的部队大院里成长。家庭十分重视对她的综合素质培养，因此她自幼便开始系统地学习钢琴，并同时涉猎书法、绘画、唱歌及舞蹈等多种艺术门类，打下了较为全面的艺术基础。2009年，张芷榕首次参加艺术类招生考试却未能如愿，经历了短暂的挫折。但她并未气馁，经过一年的刻苦准备，于2010年再次应考，最终以表演专业全国第一的优异成绩，成功被上海戏剧学院表演系本科录取。在大学求学期间，她凭借扎实的专业能力和突出的表现，多次在话剧舞台上担纲女主角，主演了包括《白蛇传真人秀》、《雄鹿王》在内的多部重要作品。到了大学三年级，张芷榕经过严格的英语水平测试、专业能力测评以及综合学业绩点等多方面的层层考核，在众多候选人中脱颖而出，被学校选拔为公派交换生，前往意大利罗马电影学院进行为期一段时间的文化交流与专业学习，进一步拓宽了她的国际视野与艺术理解。
二零零九年，张芷榕前往青岛参加电影《精舞门2》的拍摄面试，凭借其表现获得导演青睐，由此出演了个人首部电影作品，正式步入影坛。同年，她进一步参与了数字电影《为了那片山烟花》的拍摄，并在片中担任女三号角色，积累了宝贵的表演经验。二零一四年，张芷榕主演了青春题材电影《纯洁心灵·逐梦演艺圈》，她所饰演的是一位霸气叛逆、身世背景复杂的英籍华人角色冷成枫，这部电影后来在美国加州帝王国际电影节剧情片官方主竞赛单元中荣获最佳影片奖；同年六月，她参加了第五十四届国际小姐中国大赛的角逐，最终成功跻身上海赛区十佳，并同时斩获最佳演艺奖；此外，她在这一年还参演了由俞钟执导的都市时尚情感剧《我的媳妇是女王》；同年，在余丁执导的年代情感剧《两个女人的战争》中，她生动演绎了性格敢爱敢恨的女孩喜悦。二零一五年，张芷榕出演了青春励志季播网络同志剧《上瘾》，在剧中饰演了角色单晓璇。二零一六年，她与张译、黄志忠、梁静等多位知名演员合作，共同出演了由高群书执导的大型反腐题材电视剧《国家行动》。二零一七年九月，她参演的剧情电影《纯洁心灵·逐梦演艺圈》正式上映，她在片中再次饰演了美籍华人冷成枫一角。二零一八年一月，她参演的大型革命史诗剧《换了人间》在中央电视台一套黄金时段播出，她在剧中饰演了民主革命先驱廖仲恺的女儿廖梦醒。二零一九年，她搭档黄志忠、姜武、郭涛、韩庚、欧豪等众多演员，共同出演了刑侦犯罪题材电影《三叉戟》；同年，她还与王学兵、马浴柯、赵子琪等演员联袂主演了警匪题材电影《沙尘暴》，进一步拓宽了自己的演艺道路。
中国广播电视协会演员委员会成员。
在电影《纯洁心灵·逐梦演艺圈》中，张芷榕成功塑造了英籍华人角色冷成枫，这位人物不仅性格霸气叛逆，而且身世背景颇为复杂。她凭借独特的气质和流利地道的英文演绎，赢得了观众与评论界的广泛赞许。作为一位专业的演员，张芷榕在个人作画与作品拍戏过程中始终表现出高度的认真与敬业精神；而在私下生活里，她又展现出古灵精怪、活泼开朗的一面。张芷榕可谓多才多艺，拥有众多广泛的兴趣爱好与个人特长，例如演奏钢琴、歌曲演唱、游泳运动、街舞表演、绘画创作以及芭蕾舞蹈等等，这些才艺共同构成了她丰富而立体的个人形象。