張智霖出生於香港、籍貫中國廣東南海，亦為澳籍華人。母親是工展小姐（香港第一代的選美王后），舅父和表姐都是當時小有名氣的香港演員，所以很多明星會來張智霖家玩。 
張智霖出生於香港、籍貫中國廣東南海，亦為澳籍華人。母親是工展小姐（香港第一代的選美王后），舅父和表姐都是當時小有名氣的香港演員，所以很多明星會來張智霖家玩。 “張學友，梅艷芳，劉嘉玲，我十五、六歲就認識了。”
小學時期曾就讀於香港番禺會所華仁小學，但因太沉迷踢足球導致無心向學，結果未能直升原校被調到嶺南中學。 1984年，年僅13歲的張智霖父母離異，並於15歲時與父親一同移民到澳洲。就讀於雪梨的彭德爾山中學（Pendle Hill High School）。
演藝經歷
張智霖從歌唱比賽進入演藝圈，以歌手身分出道。對於音樂，最初只 是普通的嗜好。後來張智霖參加了學校的歌唱比賽，憑藉一首張學友的歌奪得了第二名。
1991年以與許秋怡合唱的《現代愛情故事》奪得香港十大勁歌金曲獎，同年和許秋怡合唱另外一首歌曲《片片楓葉情》。
1994年在TVB古裝劇《射雕英雄傳》中飾演郭靖。 1996年在《天地男兒》中飾演羅子建，使張智霖人氣上升。
2000年在《十月初五的月光》中飾演男一號文初並演唱主題曲《祝君好》。該劇以平均36點、最高46點的成績打破了香港電視劇的收視紀錄，同時此劇獲得「亞太電視大獎最佳連續劇」獎。張智霖以此劇獲得無線33週年台慶「我最愛的電視角色」 等獎項。同年以《祝君好》獲得新城電台「勁爆卡拉OK歌曲大獎」。
2005年參演TVB連續劇《西關大少》，以該劇入圍馬來西亞「Astro華麗電視劇大獎」最受歡迎男主角、最受歡迎情侶檔(與佘詩曼一起)、最受歡迎角色與最受歡迎主題曲4項獎項。
2006年在系列電影《陸小鳳傳奇》中飾演陸小鳳一角。
2011年3月在香港紅磡體育館連續兩場「我係外星人」演唱會。 4月重回TVB拍攝 《魚躍在花見》，大結局在香港的收視率一度達到38點。
2013年以《衝上雲霄II》「Cool魔」顧夏陽一角而再度走紅，並且獲得TVB馬來西亞星光統合頒獎典禮「最愛TVB男主角」、「最愛TVB電視角色」大獎。
2014年在香港紅館完成三場「CHILAM CRAZY HOURS LIVE2 014」演唱會。 9月29日轉戰馬來西亞，在大馬吉加里爾布特拉室內體育館舉行《張智霖瘋狂有時大馬演唱會》。同年為3D電影《冰封俠重生之門》演唱主題曲《冰封》粵語版本。
2015年參加大陸真人秀節目《兩天一夜》，並與妻子袁詠儀一同參加《一路上有你》。 4月出演代表作《十月初五的月光》電影版。同年參演電影版《衝上雲霄》，電影上映後獲得香港地區新春假期賀歲華語片總票房排行榜榜首，全國票房突破億元。
個人生活
婚姻
1993年，袁詠儀在經紀人的安排下接演電影《邊城浪子》，男主角是歌手出身的張智霖，兩人在北京相識，後相戀，到如今已長達20年，家庭幸福美滿，被稱作娛樂圈的模範夫妻。戀愛時 低調，連結婚也一樣。相戀多年後，張智霖和袁詠儀在2001年出國旅行時悄悄結了婚，既沒有甜蜜的結婚的衣服照，也沒有豪華的婚宴。回香港之後，兩人才在好友郭富城經營的餐廳補擺了喜酒。
儘管結婚多年，但張智霖袁詠儀卻從未舉行過婚禮儀式，也從未拍過結婚的衣服照，因此留下了不小的遺憾。為了彌補這項遺憾，2015年張智霖在內地某真人秀節目中聯合另外兩對明星夫妻秘密策劃一場有500名市民參與的龐大求婚儀式。張智霖手捧玫瑰出場、單膝跪地為袁詠儀帶上戒指並送上浪漫告白：「我會好好保護我們的家庭的」。而一直蒙在鼓裡的袁詠儀完全被突如其來的幸福感動，大呼：「原來你們一直在騙我」。
家庭
兩人在2006年迎來家庭新成員，袁詠儀為張智霖生下兒子張慕童。張智霖還寫了一首歌給兒子，據悉魔童是熱門動畫電影《反斗奇兵》的粉絲，張智霖為此向唱片公司提議新歌添加《反》片的元素，將主角巴斯光年的原始發聲加插在歌曲中，歌名就叫《反斗奇兵》。
雖然涉及版權問題，幸好唱片公司願意 一擲千金買下版權。 「我希望他長大後仍然有幽默感，不要生活得太沉重。」張智霖還用兒子的照片製成一個MV，裡面有他抱著兒子玩電動遊戲的美好回憶。歌詞最後幾句是這樣的：若有天迷途失意，記住這天，有爸爸抱著作戰。
入駐上海杜莎夫人蠟像館
時值2015年新春之際，上海杜莎夫人蠟像館宣布館內即將迎來一位新成員－張智霖。他的蠟像預計將於2015年春季完成並「定居」上海。