1935 年出生于福建福清。1953 年清华大学电机系本科，1960 年毕业后留校任教，1987 年升教授，1994 年当选中国科学院院士（这是中国 AI 领域第一位院士）。
1978-1982 年他作为改革开放后第一批赴美访问学者，在伊利诺伊大学香槟分校跟随模式识别先驱 King-Sun Fu 进修。这 4 年让他看到美国 AI 研究的真实水平——回来时他立志要让中国也有 AI 学科。
1982 年回国后他开始从零开始建 AI 学科：1984 年在清华大学计算机系建立中国第一个 AI 研究小组，1990 年建立中国第一个 AI 国家重点实验室。1995 年他领衔申请中国 211 工程 AI 学科建设经费——这是中国 AI 学科第一次获得国家级重点建设支持。
张钹的 AI 研究有三个方向：(1) 模式识别（图像识别、语音识别）；(2) 知识工程（专家系统、知识图谱前身）；(3) 智能机器人（1990 年代中国第一个工业机器人原型）。他的学生培养了今天中国 AI 产业的关键人物。
2018 年他担任清华大学人工智能研究院首任院长——这是清华大学 AI 学科的最高学术机构。同年他获得中国人工智能学会终身成就奖——中国 AI 学术界的最高荣誉。
2024 年 89 岁的张钹仍在清华大学担任教授，每周给博士生上课。他近年研究方向是第三代 AI——他认为当前深度学习是第二代 AI（数据驱动），第三代 AI 应该是知识 + 数据双驱动。
