張柏芝在香港曾有「玉女掌門人」之稱。其實張柏芝豪邁的個性和敢愛敢恨的作風和與傳統意義上的青春玉女一點都不沾邊，只能說她清純靚麗的外表太具有欺騙性。 「刀砍經紀人」、「艷照門」等一系列事件也對形象和職業生涯造成了不小的負面影響。
張柏芝1980年5月24日出生於香港，其父張仁勇為上海人，其母則是中英混血兒。張柏芝因此遺傳到媽媽的英國血統，幼年時頭髮自然金色。張柏芝是個左撇子。
其父張仁勇，又稱“鬍鬚勇”，據傳為黑社會成員。其母嫁給張仁勇前曾經有過一段婚姻，育有一女，婚後又為張仁勇生有一女兩子。張柏芝9歲時，父母離婚，張柏芝在13歲時隨母親前往澳洲墨爾本就讀中學。
1998年年中，剛從澳洲中學畢業回港的張柏芝在經理人朱永龍的安排下，接拍了陽光檸檬茶廣告，當這個不同版本的廣告片播出後，迅速風靡華人世界，各大小雜誌、電影公司及廣告公司都驚為天人。之後順利進入演藝圈。
憑藉其清純出眾的外表，1999年張柏芝接拍周星馳執導的電影《喜劇之王》讓人印象深刻，在電影的初次演出引起廣泛好評，一鳴驚人，之後的愛情文藝電影《星願》又為她大放異彩，更為她帶來金像獎新人獎，她又趁勢出唱片，歌影兩雙棲發展，之後主力拍電影。 2001年張柏芝首度進軍國際，接拍韓國電影《白蘭》，該片不但為她帶來大鐘獎提名，在韓國知名度大增。 2004年張柏芝先後憑《大佬》及《忘不了》兩部電影橫掃香港各大電影頒獎禮女主角獎項，《忘不了》一片更為她帶來首個金像獎影后榮銜。 2006年張柏芝更應邀為香港星光大道打手印，成為被表揚的電影工作者之一，也是香港星光大道目前為止，獲邀打手印的演員中最年輕的一位。
張柏芝以《喜劇之王》走紅後，旋即與經紀人朱永龍爆發滔天罵戰。張柏芝以“經紀人條件太苛刻”為由要求解除與朱永龍的合約，朱永龍反駁她只是因為貪婪片酬才誣告他，而且朱永棠爆料張柏芝的家人把朱家當成“提款機”，甚至會半夜索財；他亦向法院遞交了訴狀，要求張柏芝賠償損失。此事曾在港台兩地鬧得滿城風雨，引起許多討論。
此後朱永龍與張柏芝雙方卻鬧至告上法庭，直至2004年2月，雙方才達成協議為官司畫上句號，但是這次和解並不能彌補經理人朱永龍在她身上花的錢和打官司時的律師費。
訴訟期間，朱永龍遭3名歹徒瘋狂狂砍，在送醫急救途中三度呼吸暫停，靠著頑強意志才驚險保命。當記者詢問張柏芝此事是否有“不為人知的內情真相”，張柏芝卻不聞不問拒絕回應。
2010年6月，張柏芝隨同周星馳的《長江七號愛地球》片組參加上海國際電影節，並表示演唱該片主題曲，其後張柏芝攜長子Lucas一起演唱該主題曲。同年10月，她以千萬片酬接拍黃百鳴的賀歲電影《最強囍事》，合作演員有甄子丹、劉嘉玲、古天樂與熊黛林，此片成為她復出的首部電影。 之後，張柏芝也加入了馬楚成導演的《極速天使》客串演出；10月，張柏芝攜長子Lucas加入王晶新片《無價之寶》。
息影四年後，張柏芝選擇復出，但她所拍攝的多部電影如《無價之寶》、《影子愛人》均票房失利，《河東獅吼2》在香港票房非常差勁，因而被稱為“票房毒藥” 。隨後張柏芝將精力放在了綜藝節目上，她先後參加了《媽媽咪呀》《最強大腦》《明星到我家》《女神的新衣》《星跳水立方》等娛樂節目。
2015年3月17日，中國星公司老闆向華強在香港接受訪問，痛斥在電影《3D封神榜》反串飾演「哪吒」一角的張柏芝，稱其失約拍攝片場、神經質變本加厲，並決定對張柏芝「永不錄用」。
在個人感情生活方面，張柏芝緋多，較知名的有與朱永棠、陳冠希、陳曉東等拍拖，並與謝霆鋒拍拖、結婚，又有陳小春及荷蘭籍男友，不過在結婚前唯一公開承認過的男友只有陳曉東，這對俊男靚女的戀情被大眾看好，稱作“東芝戀”，遺憾兩年後即告夭折。
2006年9月29日，謝霆鋒在香港國際機場向傳媒公開表示已與張柏芝在菲律賓秘密結婚，但雙方父母均不知情。
2007年8月2日晚上9時許，剖腹分娩，誕下6磅8盎司兒子，並名為Lucas，中文名則為謝振軒。
2008年，張柏芝與陳冠希的不雅照事件門曝光，可謂使二人的事業形象遭受了毀滅性的打擊。事件發生後張柏芝主動與陳冠希在飛機上合照再度引發輿論嘩然。
2010年5月12日，張柏芝再剖腹誕下7磅7盎司小兒子Quintus，中文名為謝振南。
2011年8月中旬，張柏芝與謝霆鋒公開宣布離婚，兩人日後共同撫養兩個兒子。
2018年12月17日，張柏芝透過工作室發表聲明，指產下第三胎兒子，已滿月。其幼子跟隨母親姓氏，中文名為張禮承，英文名Marcus，惟其出生登記並未填寫父親的名字。
這位年輕時顏值逆天的豪放女子，如今依然我行我素，在娛樂圈還是大眾的焦點人物。