1986年，张杨考入中山大学中文系，因中央戏剧学院87级招收插班生而再赴考场，遂转学于中央戏剧学院导演系。1992年，毕业后分配到北京电影制片厂担任导演。
1997年，执导个人首部电影《爱情麻辣烫》，该片由高圆圆、徐静蕾合作主演，影片展现了当代城市人的爱情生活画卷，张杨也凭借该片获得第18届中国电影金鸡奖最佳导演处女作奖、第5届北京大学生电影节最佳导演奖项。
1999年，执导以北京一个普通的老澡堂为背景的剧情电影《洗澡》，该片反映了邻里百态和父子、兄弟的亲情，他凭借该片获得第47届圣塞巴斯蒂安国际电影节最佳导演奖项，同时影片还入选了鹿特丹国际电影节、西雅图国际电影节等多个影展。
2001年，执导剧情电影《昨天》，该片获得第9届北京大学生电影节最佳艺术探索特别奖，第4届曼谷国际电影节最佳影片金翼奖。2002年，与徐静蕾、耿乐联合主演剧情电影《开往春天的地铁》。
2005年，执导由陈冲、孙海英共同主演的亲情电影《向日葵》，影片通过一个普通家庭的视觉来反映整个社会在三个时代间的风风雨雨，他凭借该片获得第53届圣塞巴斯蒂安国际电影节最佳导演奖。
2007年，执导由赵本山、宋丹丹联袂出演的公路电影《落叶归根》，影片获得第57届柏林国际电影节天主教人道精神奖-大观单元、第44届台湾电影金马奖观众票选最佳影片奖。
2010年7月2日，首度尝试的商业类型片《无人驾驶》上映，影片以都市爱情为主题。2012年5月8日，由其执导的青春励志电影《飞越老人院》上映，他凭借该片入围第11届中国长春电影节最佳导演奖、第4届中国电影导演协会年度导演奖；同年，执导由王珞丹、张译、吴天明联袂主演的微电影《老人愿》，该片是电影《飞越老人院》的前传故事。
2013年，执导纪录短片《生活在别处》，该片是青年导演扶植计划第一季“逆袭”系列微电影的收官之作，影片以平实动人的手法记录大理的生活图景，描写了艺术家的生存现状。
2014年，执导公益微电影《大山里的声音》。2015年，担任青春喜剧电影《我的狐朋狗友》的制片人，该片由霍猛执导。2016年，担任爱情电影《爱情麻辣烫之情定终身》的制片人。
2017年6月20日，由其执导的伪纪录片《冈仁波齐》上映，该片由尼玛扎堆、杨培、斯朗卓嘎联合主演，该片获得第2届意大利中国电影节最佳影片奖；8月18日，由其执导的文艺电影《皮绳上的魂》上映，该片改编自扎西达娃的两部短篇小说。