Ziyi wurde am 9.Februar 1979 in Peking (China) geboren. Dort wuchs sie auch auf. Ihr Vater arbeitet als Volkwirtschaftler und ihre Mutter als Kindergärtnerin. Im Alter von 9 Jahren begann sie mit Tanzunterricht, weil sie viel kleiner und dünner als die anderen Kinder in ihrem Alter waren. Mit dem Tanzunterricht sollte Ziyi ihren Körper auf bauen.

Mit 11 Jahren besuchte sie eine Sekundarschule, auf der sie intensiv im Tanz ausgebildet wurde. Ziyi fühlte sich damals nicht wohl auf der Schule, weil die Mädchen um Anführerschaft und die meiste Aufmerksamkeit der Lehrer kämpften. Schon nach einiger Zeit war klar, dass Ziyi niemals in der Zukunft tanzen würde, um damit Geld zu verdienen. Also brach sie die Schule ab und begann auf einer Schauspielakademie in Peking Schauspielunterricht zu nehmen.

2000 schloß sie die Schauspielakademie erfolgreich ab.

Doch schon 1998 wurde sie von Regisseur Zhang Yimou für einen Werbespot gecastet und ein Jahr später eine Hauptrolle in dessem Film „Heimweg“. Der ersehnte internationale Durchbruch gelang Zhang Ziyi mit „Tiger&Dragon“. Sie wurde von Kritikern gelobt, vor allem ihre schauspielerischen Fähigkeiten und die im Film zu sehende Geschicklichkeit in den zahlreichen Kung-Fu Kämpfen.

In den folgenden Jahren spielte Zhang Ziyi in zahlreichen Filmen mit, von denen die meisten in den Wuxia-Genre gehören. Zu den Filmen gehören unter anderen „Hero“ und „House of Flying Daggers“, die wohl am bekanntesten sind.

In „Rush Hour 2“ spielt sie an der Seite von Jackie Chan. Zuletzt war Ziyi in der Buchverfilmung von Arthur Goldens Besteller „Memoirs of a Geisha“ in den Kinos zu sehen.