Родилась 9 февраля 1979 года в Пекине, КНР.

В возрасте 11 лет поступила в Пекинскую танцевальную академию, закончив ее в 1996 году - в Центральную академию драмы. В возрасте 15 лет выиграла национальный молодежный танцевальный конкурс, начала сниматься в рекламе.

В 1999 году дебютировала на большом экране в фильме «Дорога домой» режиссера Чжана Имоу (Zhang Yimou). Фильм получил «Серебряного медведя» на Берлинаре-2000, а также был благосклонно воспринят китайским зрителем. Уже известную в Китае актрису отметил знаменитый Энг Ли (Ang Lee) - и пригласил ее в свой фильм «Крадущийся тигр, затаившийся дракон» (2000), который прошел в мировом прокате с оглушительным успехом, кроме того получив в общей сложности 40 премий.

В дальнейшем предложения посыпались как из рога изобилия: на протяжении десяти лет фильмы с участием Чжан Цзыи выходят каждый год по нескольку штук. Она снялась в таких наиболее известных картинах, как: «Час пик 2», «Воин», «Герой», «2046», «Дом летающих кинжалов», «Мемуары гейши», «Всадники» и др. Неоднократно номинировалась на азиатские, европейские и американские премии.

Чжан Цзыи известна также как певица и модель. Она записала саундтрек к фильму «Дом летающих кинжалов», представляющий собой ее собственную музыкальную переработку древнекитайских образцов жанра. Как модель является официальным «лицом» марок «Maybelline», «Garnier» и компании «Shangri-la Hotel and Resort Group».

Таблоиды приписывали Чжан Цзыи множество романов, например, с тем же Чжаном Имоу, еще с Джеки Чаном (Jackie Chan), Энгом Ли - в общем, со всеми партнерами по фильмам. Актриса неизменно опровергала подобные слухи, а в 2008 году официально объявила о своей помолвке с израильским магнатом Виви Нево (Vivi Nevo), хотя до свадьбы пока дело так и не дошло.