1984年至1999年
1984年在影片《一个和八个》中担任摄影师，这是一部在中国电影史上具有划时代意义的影片，以其大胆的构图、独特的镜头设计获1984年中国电影优秀摄影奖，它被列为“第五代”电影人的第一部作品，从形式到内容以及在导、摄、美等方面都较以往各代的片子有大的突破。张艺谋作为该片的摄影之一，开始受到电影界的注意。同年，张艺谋又独立担任影片《黄土地》的摄影，在这部片子中，他充分调动摄影手段，以独特造型表现出黄土的浑朴和壮美。1985年凭借影片《黄土地》获得了第5届中国电影金鸡奖最佳摄影奖、法国第7届南特三大洲国际电影节最佳摄影奖、第5届夏威夷国际电影节东方人柯达优秀制片技术奖，从此跨入一线摄影师的行列。
1986年在影片《大阅兵》中担任摄影师。同年，张艺谋主演了吴天明导演的影片《老井》，因质朴、准确的表演，获得了第8届中国电影金鸡奖最佳男主角奖、第11届大众电影百花奖最佳男演员奖以及第2届东京国际电影节最佳男演员奖，成为中国第一位A级国际电影节影帝。
1987年导演第一部影片《红高粱》，作品以浓烈的色彩、豪放的风格，颂扬中华民族激扬昂奋的民族精神，融叙事与抒情、写实与写意于一炉，发挥了电影语言的独特魅力，于1988年获得了第38届柏林国际电影节最佳影片金熊奖，这是中国在世界三大国际电影节首次获得最高奖项。此外，《红高粱》第8届中国电影金鸡奖最佳故事片奖、第11届大众电影百花奖最佳故事片奖、第5届津巴布韦国际电影节最佳影片奖、最佳导演奖、故事片真实新颖奖、第35届悉尼国际电影节电影评论奖、法国第5届蒙彼利埃国际电影节银熊猫奖。由张艺谋作词和演唱的电影插曲《妹妹你大胆地往前走》也成为一个时代的经典歌曲。
1988年与杨凤良合作导演影片《代号美洲豹》。同年，主演了程小东导演的影片《古今大战秦俑情》，获法国巴黎奇情动作电影展大奖。
1990年与杨凤良合作导演影片《菊豆》，讲述了一个“被禁锢的激情”的故事，影片获得了法国第43届戛纳国际电影节首届路易斯·布努力埃尔特别奖、第35届西班牙巴利亚多利德国际电影节最佳影片金穗奖和观众评选最佳影片奖、美国芝加哥国际电影节最佳影片金雨果奖，并提名第63届奥斯卡金像奖最佳外语片奖。
1991年导演影片《大红灯笼高高挂》，影片的光影、构图、色彩均十分讲究，文化气息十足，象征意味浓厚。影片获得了第48届威尼斯国际电影节银狮奖和国际影评人协会大奖、第36届意大利大卫奖最佳外语片奖、第16届大众电影百花奖最佳故事片奖、第46届英国电影学院奖最佳外语片奖、纽约影评人协会奖最佳外语片奖，并提名第64届奥斯卡金像奖最佳外语片奖。
1992年导演影片《秋菊打官司》，影片一改张艺谋以往的风格，采取了纪实风格，大量采用非职业演员的半纪录片手法，真实反映了当代中国农村的面貌。影片获得了第49届威尼斯国际电影节最佳影片金狮奖、最佳女演员奖（巩俐）、第13届中国电影金鸡奖最佳影片奖、1993年获广播电影电视部优秀影片奖和荣誉奖。
1994年导演影片《活着》，影片以中国内战和新中国成立后历次政治运动为经，男主人公富贵的一生为纬，反映了一代中国人的命运，被部分观众和影评人推崇为张艺谋最优秀的作品。影片获得了法国第47届戛纳国际电影节评委会大奖、最佳男演员奖（葛优）和人道精神奖、1994年全美影评人协会、洛杉矶影评人协会最佳外语片奖、英国电影学院奖最佳外语片奖，并提名美国电影电视金球奖最佳外语片奖。同年，监制了电影《西楚霸王》。
1995年导演影片《摇啊摇，摇到外婆桥》，影片从一个小孩子的眼光反映1930年代上海帮会斗争的人心险恶，全片包装相当华丽，女主角巩俐更在片中大展歌舞。影片获得了第48届戛纳国际电影节最佳技术奖、1995年全美影评人协会最佳外语片奖、洛杉矶影评人协会，并提名美国电影金球奖最佳外语片奖，奥斯卡金像奖最佳摄影奖。
1996年导演影片《有话好好说》，是一部都市轻喜剧，剧情京味十足，诙谐幽默，由姜文、李保田、瞿颖等人主演，张艺谋本人也在影片中扮演了一个收废品的民工角色。
1998年导演影片《一个都不能少》，影片反映了中国农村教育的现状，采用纪录片式的拍摄风格，是张艺谋完全采用非职业演员的作品。影片获得了第56届威尼斯国际电影节最佳影片金狮奖、联合国教科文组织最佳影片大奖、意大利《电影》杂志最佳影片奖、第19届中国电影金鸡奖最佳导演奖、第22届大众电影百花奖最佳故事片奖、中国电影华表奖优秀故事片奖和最佳导演奖、第6届北京大学生电影节最佳故事片奖、第23届巴西圣保罗国际电影节观众评选最佳影片奖、第9届上海影评人奖最佳导演及十佳影片奖、美国“青少年艺术家奖”1999年最佳国际电影奖。
1999年导演影片《我的父亲母亲》，故事唯美、深情、感人，像一篇娓娓道来的散文诗，现实与回忆相交错，现实用黑白表现，回忆用彩色表现。影片获得了第50届柏林国际电影节评委会大奖银熊奖、第20届中国电影金鸡奖最佳故事片奖和最佳导演奖、第23届大众电影百花奖最佳故事片奖、第6届中国电影华表奖优秀故事片奖、《日本银幕》2000年度最佳外语片第一名、第17届圣丹斯国际电影节世界电影观众评选奖、第19届伊朗国际电影节最佳影片奖。
2000年至2009年
2000年导演影片《幸福时光》，由赵本山、董洁主演，其中董洁是张艺谋通过互联网选出的新一代“谋女郎”。该片获得了第47届西班牙巴利亚多利德国际电影节评委会大奖、银穗奖。2001年获得莫斯科电影学院电影学“荣誉博士”学位。
2002年导演影片《英雄》，内地票房2.5亿人民币（占全年总票房四分之一），全球票房1.77亿美元，创下中国电影全球票房最高纪录，其作品影响力被认为是中国电影大片时代的里程碑，对中国电影产业发展起到重要的推动作用。2004年8月《英雄》在美国上映时蝉联两周票房冠军，同时被美国《时代周刊》评为2004年度全球十大佳片第一名。影片获得了2003年第53届柏林国际电影节特别创新作品奖、第39届全美影评人协会奖最佳导演奖、多伦多影评人协会最佳外语片奖、中国电影金鸡奖最佳导演奖和最佳合拍故事片奖、大众电影百花奖最佳故事片奖、香港电影金像奖14项提名获7项奖，并提名了第60届美国电影金球奖最佳外语片奖和第75届奥斯卡金像奖最佳外语片奖。
2004年导演影片《十面埋伏》，内地票房1.53亿人民币，全球票房9300万美元，年度华语电影票房冠军。影片获得了第11届中国电影华表奖市场开拓奖和优秀电影技术奖、美国国家影评人协会奖最佳导演奖、波士顿影评人协会奖最佳导演奖、洛杉矶影评人协会奖最佳外语片奖、北美广播影评人协会奖最佳外语片奖、第62届美国电影金球奖最佳外语片奖提名、第77届奥斯卡金像奖最佳摄影奖提名，英国电影学院奖9项提名、中国电影金鸡奖4项提名。
2005年导演影片《千里走单骑》，获得了中国电影华表奖优秀故事片奖、第26届香港电影金像奖最佳亚洲电影奖。同年担任第18届东京国际电影节评委会主席，获得了香港城市大学荣誉文学博士。
2006年导演影片《满城尽带黄金甲》，内地票房2.9亿人民币，全球票房7850万美元，2006年华语电影票房冠军。影片提名了奥斯卡最佳服装设计奖，香港电影金像奖14项提名获4项奖、美国第33届土星奖最佳服装设计奖、美国《时代周刊》年度十佳电影之一。同年张艺谋被北京奥组委任命为第29届夏季奥林匹克运动会、第13届夏季残疾人奥林匹克运动会开闭幕式总导演，为此“息影”三年，全身心投入准备。
2007年担任第64届威尼斯国际电影节评委会主席。
2008年担任第29届夏季奥林匹克运动会开幕式、闭幕式总导演。凭借成功执导北京奥运会开幕式的张艺谋在国内外获得了颇高的名誉，因此被美国《时代周刊》年度人物提名，同时获得央视主办的感动中国十大人物、凤凰卫视主办的影响世界华人大奖和中共中央国务院评为北京奥运会、残奥会先进个人荣誉。11月7日，张艺谋被授予美国波斯顿大学人文艺术荣誉博士学位，成为中国第一位获得此荣誉的电影人。
2009年导演影片《三枪拍案惊奇》，影片改编自科恩兄弟1984年的成名作《血迷宫》，张艺谋将故事背景放到了古代的中国西部，同时将喜剧和惊悚悬疑两种截然不同的风格进行混搭和融合。2月21日，因成功执导北京奥运会开幕式而获得2008CCTV体坛风云人物年度评委会大奖。10月1日，执导中华人民共和国国庆60周年联欢晚会。
2010年后
2010年导演影片《山楂树之恋》，讲述了一段真心付出、干净、至死不渝的爱情故事。影片后半部分返璞归真，放弃了他一贯使用的色彩，而采用内敛的、洗尽铅华、润物细无声的形式来拍。影片获得了中国电影华表奖优秀故事片奖，并入围柏林电影节水晶熊奖，提名香港金像奖最佳亚洲电影奖。同年，因其对电影事业的贡献，获得美国耶鲁大学艺术学荣誉博士学位，获颁“好莱坞先进个人称号”，获得了第4届亚洲电影大奖亚洲电影杰出贡献大奖、第5届亚太电影大奖亚太电影杰出成就奖，这也是中国电影人首次获得此两项荣誉。
2011年导演影片《金陵十三钗》，以抗日战争时期的南京大屠杀事件为题材背景，讲述了在一座教堂里互不相识的人们之间发生的感人故事。影片筹备4年，邀请好莱坞特效制作团队和克里斯蒂安·贝尔加盟，并启用数十位新人出演。在国内连续四周蝉联周票房冠军，累计取得6亿人民币的票房，是2011年华语电影票房冠军。影片获得了中国电影华表奖优秀故事片奖、美国电影金球奖最佳外语片提名、亚洲电影大奖6项提名、香港电影金像奖最佳两岸华语电影提名。同年12月，发布《张艺谋的作业》自传体影像回忆录图书，该书收录了张艺谋的100多幅摄影作品，同时也有他亲自执笔、口述的诸多往事。
2012年因其对电影事业的贡献，张艺谋先后获得第14届孟买国际电影节终身成就奖、韩国电影大钟奖特别贡献奖、马拉喀什国际电影节杰出成就奖和开罗国际电影节终身成就奖，并获颁韩国檀国大学文学名誉博士。
2013年5月，张艺谋加盟乐视影视，成为旗下签约导演兼艺术总监，并成为该公司的股东之一。8月20日，组建京剧《天下归心》，是继2009年推出新编历史京剧《赤壁》后又一部原创京剧作品，该剧不仅使张艺谋提名第三届丹尼奖最佳导演，而且一举拿下丹尼奖最佳戏曲奖。
2013年9月16日，导演影片《归来》，取材于严歌苓小说《陆犯焉识》，讲述了文革历史背景之下一个男人归家的故事，内地票房达到2.95亿人民币，刷新了国产文艺片的票房纪录，获得第34届香港电影金像奖最佳两岸华语电影奖、第6届澳门国际电影节最佳影片奖。
2014年12月，担任北京申办2022年冬奥会主宣传片总导演。
2015年，筹备拍摄好莱坞片《长城》，该片成为全程在中国拍摄并面向全球发行的影片。
2016年9月，担任中国杭州G20峰会文艺演出总导演。
2017年1月，为助力冬奥会，首次担任冰上综艺节目《跨界冰雪王》总导演，并确认担任2018年平昌冬季奥运会闭幕式交接仪式“北京8分钟”节目的总导演；3月，筹备拍摄电影《影》，并在中影基地举行了开机仪式。
2018年6月，担任上海合作组织青岛峰会灯光焰火艺术演出总导演。新作《一秒钟》7月10日在敦煌正式开机。11月17日，凭借《影》获得第55届金马奖最佳导演奖。
2019年4月12日，张艺谋导演参加的真人秀《花样中国》开播，主要为助力北京冬奥会响应“三亿人上冰雪”号召，在全国范围内遴选出才貌双全的年轻人。5月，执导电影《坚如磐石》。8月8日，执导大剧院作品《对话·寓言2047》第三季。9月，执导电影《悬崖之上》。10月1日，担任庆祝新中国成立70周年联欢活动总导演。10月16日，在第三届平遥国际电影展上，获得“卧虎藏龙东西方交流贡献荣誉”。12月18日，获得2020中国品牌人物500强榜单第48位。
2021年1月6日，张艺谋与女儿张末联合执导的战争电影《狙击手》正式开机。