Narodila se v roce 1979 v Pekingu. Navštěvovala taneční akademii a vystudovala herectví.Ziyi Zhang si postupem času vybudovala reputaci herečky, která dokáže jedinečným způsobem vyvážit éterickou vznešenost s nebývalou intenzitou hereckého projevu. V roce 2004 si zahrála slepou tanečnici a mistryni bojových umění ve filmu Zhanga Yimoua - Klan létajících dýk, v němž se objevila spolu s Takeshim Kaneshiro a Andym Lau. Film byl ve stejném roce promítán na MFF v Cannes a byl nominován na Zlatý glóbus v kategorii nejlepší zahraniční film.

Roku 2005 jsme ji mohli vidět ve filmu 2046, který zrežíroval ceněný hongkongský režisér Wong Kar-Wei. Za tuto roli obdržela cenu pro nejlepší herečku od Hong Kong Film Critics' Society. Film, v němž se objevila po boku Tonyho Leunga a Gong Li, byl promítán na festivalu v Cannes. Zhang si zazpívala a zatančila s Jo Odagirim v novém filmu 82letého japonského režiséra Seijuna Suzukiho Operetta tanuki goten, který se zakládá na tradiční japonské lidové pohádce.

Mezi její další filmy patří také čínské romantické drama Jasmine Flower (za nějž získala cenu Golden Rooster Award pro nejlepší herečku). V roce 2002 si zahrála spolu s Jet Lim, Maggie Cheung a Tonym Leungem ve filmu Hrdina, který byl nominován na Oscara a Zlatý glóbus v kategorii nejlepší zahraniční film. V témže roce ztvárnila titulní roli v čínském filmu Purpurový motýl, který získal Zlatou palmu na MFF v Cannes. O rok dříve se objevila s Jackiem Chanem a Chrisem Tuckerem v oblíbeném filmu Křižovatka smrti 2 a dramatu Válečník.

Velkofilm Tygr a drak od režiséra Anga Leeho, v němž si v roce 2000 zahrála spolu s Chow Yun-Fatem a Michelle Yeoh, byl nominován na ohromujících 125 cen. Samotná Zhang byla za svůj výkon nominována celkem 14x a obdržela mj. Independent Spirit Award a cenu Toronto Film Critics Association. Ještě během vysokoškolského studia herectví v Beijingu dostala příležitost obsadit hlavní roli ve filmu Zhanga Yimoua Cesta domů. Hned její první role jí katapultovala do centra pozornosti.