Zhang Yimou wurde am 14. November 1950 in Xi’an als Sohn einer Ärztin und eines ehemaligen Offiziers der Kuomintang-Armee in China geboren. Als 1966 die Kulturrevolution ausgerufen wurde, ging er noch zur Schule. Weil er als politisch unzuverlässig eingestuft wurde, musste er 1968 zur Umerziehung aufs Land: Drei Jahre lang arbeitete er als Gehilfe auf einem Bauernhof und weitere sieben Jahre in einer Textilfabrik.

Nach dem Ende der Kulturrevolution bewarb Zhang Yimou sich 1978 um die Aufnahme in die Filmakademie in Peking und bestand die vorgeschriebene Prüfung. Weil er jedoch bereits zu alt war, wurde er abgelehnt. Erst als er sich

an den Kultusminister wandte, durfte er mit dem Studium beginnen. 1982 machte er seinen Abschluss.

Unter den Regisseuren Zhang Junchao und Chen Kaige drehte er als Kameramann die Filme „One and Eight“ (1982, „Morgen der Entscheidung“), „Yellow Earth“ (1983, „Gelbe Erde“) und „The Big Parade“ (1985, „Die große Militärparade“).
Dann spielte er die Hauptrolle in „Old Well“ (1987, Regie: Wu Tianming, „Alter Brunnen“). 1987 führte er zum ersten Mal selbst Regie („Rotes Kornfeld“). Sein Film „Judou“ (1990) wurde für einen „Oscar“ nominiert. Ein großer Erfolg wurde auch Zhang Yimous Film „Rote Laterne“ (1991), für den er eine zusätzliche „Oscar“-Nominierung und bei den Filmfestspielen in Venedig einen „Silbernen Löwen“ bekam. Vier „Oscars“ und sechs weitere Nominierungen gab es für den Film „Hero“ (2002).

1997 in Florenz und 1998 in Peking inszenierte Zhang Yimou die Oper „Turandot“ von Giacomo Puccini (musikalische Leitung: Zubin Mehta).