1991年10月7日，张艺兴出生于中国湖南省长沙市。中学就读于湖南师范大学附属中学。
2000年参加《音乐不断》林志颖歌友会并演唱歌曲，首次接触电视荧屏。2005年参加湖南经视《明星学院》比赛，并最终获得总决赛季军。《明星学院》比赛结束后，张艺兴回到学校继续学业。在校期间，张艺兴都会参加校文化艺术节的汇演。
2008年， 张艺兴通过S.M. Casting System在中国的选拔成为韩国SM公司旗下练习生。
2010年12月，以公开练习生身份参与同公司前辈
2013年9月20日，出演SBSStarFace-off中秋音乐特辑，与队友合作展示了TheBeatles的经典舞台AllMyLoving。张艺兴担当诠释了TheBeatles的灵魂人物JohnLenno的部分。2013年9月28日，张艺兴与同队成员KAI以及少女时代前辈
2013年12月12日，SMTOWN在微博公开SMROOKIES的SEULGI&IRENE的视频，该舞蹈视频的伴奏由张艺兴原创，且通过国内外各视频网站等官方途径公开。2013年12月9日，EXO以《十二月的奇迹》回归，打歌期间，张艺兴上台进行钢琴伴奏。而在2014年4月份举办的日本FANMEETING中，张艺兴再次进行了钢琴伴奏。
2014年5月23日，在属于EXO自己的演唱会中，张艺兴的公开了自作曲《I’m Lay》。2014年6月张艺兴以个人名义进行主持活动，先后主持了《音乐风云榜》、《全球中文音乐榜上榜》《亚运会特派记者》等节目，并参加录制了《星厨驾到》、《星星的密室》《年代秀》等综艺。
2015年2月11日，张艺兴加盟CCTV网络春晚， 与张泉灵、任鲁豫、柳岩搭档主持，在访问张信哲环节与其合唱《做你的男人》，而在与蔡依林互动时，张艺兴现场展现完美舞艺，跳舞时并与蔡依林互动。2015年3月7日，在EXO首尔二巡演唱会上，公开并与队友演唱了由其作词作曲的歌曲《约定》，这首歌也收录在EXO后续专辑《love me right》中。
2015年3月21日，张艺兴携手陈学冬、李小璐出演由魏楠执导，章子怡任制片人、郭敬明监制的科幻爱情喜剧电影《从天儿降》，这也是张艺兴主演的首部电影作品。同年3月25日，参加录制了中国版《奔跑吧兄弟》，张艺兴此前曾参加过韩国版《Running Man》并有不错的表现，他也因此成为首个亮相中韩两版“跑男”的中国明星。
2015年5月3日，张艺兴搭档郑恺、郭采洁出演田羽生导演的爱情电影《前任攻略2》。2015年5月9日，张艺兴以固定成员的身份加盟东方卫视大型户外真人秀《极限挑战》。
2015年8月，张艺兴参演的首部都市情感连续剧《好先生》曝光人物海报，在剧中饰演“小蔡”。 9月，张艺兴加盟唐季礼执导成龙主演的中印合拍影片《功夫瑜伽》。
2015年10月3日，出演极限挑战大电影《极限挑战之皇家宝藏》，极限挑战原班人马再聚首。 10月7日，张艺兴举办24岁生日会，并在生日会上首次公布5首原创新歌，因积极正面的艺人形象，使位于上海的世界最大户外LED墙承接了张艺兴此次也是首次明星粉丝应援活动； 确认出演中国电影《闭嘴，爱吧》，担当男主角。 10月10日，EXO成为首个登上韩国巨蛋开唱的艺人团体，张艺兴也成为第一个登上韩国巨蛋的中国艺人。 10月12日，张艺兴受邀出席Jordan30周年系列庆祝活动，亲临“Jordan飞翔总署”，同时成为在“制胜空间”里第一个投进绝杀的明星； 10月14日，作为NBA国际赛中国站首位表演嘉宾现身NBA赛场中场秀，现场表演了自己的原创歌曲。11月4日，张艺兴确认主演根据南派三叔原著小说改编的民国悬疑电视剧《老九门》，在剧中饰演长沙花鼓戏名角二月红。 11月6日，参演电影《前任2：备胎反击战》正式上映，张艺兴亲自作词谱曲并献唱电影主题曲《一个人》。 11月12日，中国男足在长沙迎来世界杯预选赛40强赛，张艺兴在现场领唱国歌为国足助威。 12月4日，参演电影《从天儿降》在全国公映 ，张艺兴创作并主唱电影主题曲《青春快乐》。 12月18日，张艺兴受邀担任第十五届电影频道电影”百合奖“形象大使，出席红毯及颁奖典礼； 并确认主演时尚爱情喜剧电影《闭嘴！爱吧》，在片中饰演男主角中国歌手韩彬。
2016年1月5日，张艺兴正式成为乐事家族新晋代言人，拍摄乐事薯片猴年广告。 1月11日，张艺兴受邀出任韩国潮牌Pancoat亚洲首位代言人。 1月15日，参演电影《极限挑战》在全国上映。 1月23日，张艺兴参演的康师傅贺岁微电影《寻年传说》在线上平台播出。 2月29日，张艺兴入围第18届华鼎奖“最佳新锐演员奖”提名。 3月14日，张艺兴代言可爱多。 4月5日，法国薇姿官方微博宣布张艺兴成为薇姿中国区代言人，同时成为薇姿亚洲首位男性品牌形象大使。 4月9日，张艺兴等EXO成员出席第十六届音乐风云榜年度盛典并献上表演，除收获团体奖项外，张艺兴还凭借原创歌曲《一个人》斩获“年度最受欢迎电影歌曲”以及"年度最受欢迎新人"两项个人大奖。 4月17日，加盟《极限挑战第二季》 ，天猫国际官微宣布张艺兴成为天猫国际首任代言人。 5月27日，SM数码音源频道SM STATION公开了第16位主人公EXO张艺兴的Solo原创单曲《独角戏》，《独角戏》是张艺兴在韩国发布的第一首个人歌曲，也是STATION发布的第一首中文歌，由张艺兴亲自作词作曲及编曲，并参与MV拍摄。 5月30日，张艺兴成为汰渍新代言人。 6月26日，张艺兴凭借在电影《前任2：备胎反击战》中的精彩表现，一举摘得第四届中英电影节最佳男配角奖。7月17日，张艺兴确认主演由南派三叔独立打造的人物专属故事《老九门番外之二月红》，在该番外篇中继续出演二月红一角 。
1991年，张艺兴出生于长沙的一个书香门第。这也使得张艺兴从小就受到了较好的家庭教育。
张艺兴精通钢琴、吉他、葫芦丝等多种乐器，13岁初试作曲便沉浸其中，此后不断有作品问世，至今已有百余首。2014年张艺兴加入韩国音乐著作权协会成为注册作曲家。参加《星厨驾到》期间，与台湾知名音乐人袁惟仁交流互动，探讨音乐，音乐才华获袁惟仁赏识。
2015年4月，SM正式宣布，公司在2015年3月为EXO成员张艺兴在中国成立个人工作室，工作室将在张艺兴与SM之间的专属协议框架内运营。工作室成立后，张艺兴的工作重心将适当转向国内，但其仍将作为EXO成员参加组合的集体活动，不会影响EXO整体的发展计划。同时，SM公司给予张艺兴在中国独立开展其个人影视、音乐、商务合作等一切经纪事务的权利，不会干涉张艺兴在中国的工作安排，且对他在中国的发展给予充分支持。
2015年5月2日，是湖南师大附中举行建校110周年庆典的日子，张艺兴作为校友受邀参加，但因行程原因未能到场。 作为湖南师大附中毕业生中的“小骄傲”，张艺兴除了录制视频感谢母校的栽培外，另设立张艺兴奖学金 ，即每年给自己的母校捐赠10万元，激励有梦想的学子追求艺术梦想。
2013年4月20日雅安地震，张艺兴发布微博更换头像为四川祈福，写下“雅安加油”、“我们在一起”。并且匿名捐款留言写道：“和兴迷一起 辛苦了”，还因不小心分享微公益爱心微博，暴露了私下偷偷捐款的事实。
2013年9月10日，“张艺兴粉丝爱心基金”成立。“张艺兴粉丝爱心基金”是芒果V基金旗下第一个粉丝基金，张艺兴知道后表示“骄傲!!!感动!!”。
2015年2月13日，张艺兴在北京主持完CCTV网络春晚后，便赶往广州云浮担任“千里返乡关爱相伴”大型公益活动义工，现场发放物资给返乡的农民工，帮助农民工及时补充体力，安全返乡。本来在2月13号，张艺兴还有别的演出活动，但是他认为给这些返乡的外来工人群做公益，送去一点关心和帮助，是比任何演出都有意义的事，这些对他来说更加重要，所以他特意飞来云浮，一定要参加这次的活动。
2015年9月7日，张艺兴响应由中央电视台“谁是球王”联合中国社会福利基金会发起的校园足球公益项目“希望之颠”公益传递活动，于微博上传了一段颠球视频，视频中张艺兴一次性完成五个颠球任务，为“希望之颠”足球公益活动助力，并向广大青年朋友发出呼吁，号召大家共同完成希望之颠十万次颠球的终极目标，为一百所学校送去足球装备。
2016年2月1日，张艺兴为微公益联合中国互联网发展基金会发起的暖年“一起9加1”活动项目捐款，帮助贫困家庭过好年。
2016年3月，第二季《极限挑战》录制之际，张艺兴同"极限男人帮"兄弟走进位于上海川沙新镇的民办豫息农民工子弟学校，陪伴孩子们度过一段难忘时光，此举也开启了由东方卫视《极限挑战》、中国扶贫基金会、优酷土豆联合发起的“极限公益成长计划”，旨在通过节目的影响力和“极限男人帮”的暖心公益行动来呼吁社会各界关注城市外来务工子弟的成长。
2016年5月1日，张艺兴在微博参加优酷“极限益分钟”全民公益计划，挑战在一分钟之内给多位亲人送去祝福，号召全民通过挑战1分钟自我极限的方式传递正能量，募集善款，汇入“极限公益成长计划”。
2016年5月，在此前为母校设立奖学金的基础上，张艺兴再为母校捐款100万元和一架钢琴以感谢母校栽培，即与母校建立10年之约，未来将向母校捐赠100万做为艺术奖学金，帮助有梦想的学弟学妹追梦。
2016年7月12日，张艺兴任共青湖南宣传大使。
