张嘉倪出生于四川成都的一个普通家庭,她七岁开始学习舞蹈,九岁赴北京接受专业的舞蹈训练,接下来的几年因为家人远在成都,所以张嘉倪不得不孤身一人在舞蹈学校学习。2003年,张嘉倪考入了北京电影学院高职班。
张嘉倪亮相巴黎时装周2006年,张嘉倪参加了湖南卫视举办的琼瑶剧女主角甄选节目《寻找紫菱》；随后,其在比赛中也以优异的表现脱颖而出,最终获得了冠军,而她也因此正式踏入演艺圈。2007年,张嘉倪领衔主演的琼瑶翻拍剧《又见一帘幽梦》播出,其在剧中饰演了活泼可人的女主角汪紫菱,该剧播出后最高收视率达到3.37%,累计收视人群超过2.95亿,张嘉倪则凭借该剧获得了北京广播电视台影视盛典颁发的“影视新秀奖”,亦在新浪电视剧排行榜第三季度评选中获得了“最佳女演员奖”；7月,参加湖南卫视舞蹈竞演节目《舞动奇迹》。2008年1月24日,张嘉倪参加了《百花迎春——中国文学艺术界春节大联欢》,并参与演唱了歌曲《红梅赞》；同年,与明道搭档主演青春偶像剧《微笑在我心》,并在剧中饰演开朗且充满活力的女主角向天微,而她也凭借该剧接连获得第5届风尚中国榜盛典“年度影视新人奖”,娱乐星锐榜“影视类星锐最佳人气奖”；12月29日,参加《国剧盛典·回响30年》颁奖礼,演唱歌曲《追梦人》；此外,她还参加了《第3届央视电视剧频道群英会》,并在晚会上表演了新疆舞。张嘉倪《延禧攻略》饰顺嫔2009年1月19日,张嘉倪参加了《湖南卫视春节联欢晚会》,并与刘畊宏合作表演舞曲《来跳舞吧》；4月,参与古装神话剧《天师钟馗》中“血色鸳鸯”单元的拍摄。同年,她还与吴建飞,大张伟共同出演了个人的第一部电影作品《我们毕业的夏天》。2010年7月,张嘉倪与蓝正龙搭档主演的青春励志偶像剧《丝丝心动》在湖南卫视开播,她在剧中饰演乐观上进的女主角张晓柔；该剧播出后,连续3天登顶同时段电视剧收视第一名；同年,主演都市情感剧《离爱》,并在剧中饰演了男孩儿气十足的女主角火布丁。2011年,张嘉倪与董洁,杜淳,何晟铭等人合作主演了古装言情剧《美人如画》,其在剧中一人分饰了江佩芸和苗玉凤两个角色；同年,她还在年代情感剧《母亲心》中饰演了坚强乐观的翁诗真；而其主演的电影短片《幸福速递》亦于同年在线上公映。张嘉倪参加央视春晚2012年,张嘉倪与袁姗姗,舒畅,杨蓉等人合作主演了古装宫廷剧《宫锁珠帘》,在剧中饰演性格复杂的耿佳玉漱；同年,主演都市时尚剧《城市恋人》,饰演善良细心的林舍舍；此外,她还与陈楚河等人联袂主演了年代传奇剧《乱世风雨情》,其在剧中饰演的是女主角刘映雪。2013年7月,张嘉倪与黄晓明,林心如,罗嘉良等人联袂主演的古装人物传奇剧《精忠岳飞》播出,其在剧中饰演了岳飞的红颜知己吴素素；7月18日,与连奕名,杨洋,宋轶等人合作主演的江湖抗战剧《终极征服》播出,张嘉倪在剧中饰演了敢爱敢恨,且拥有多重身份的司令千金韩美玉；12月,与李沁,林雨申,苗侨伟共同主演的都市言情剧《花开半夏》播出,她在剧中饰演的是美丽痴情的程秀秀。2014年1月,张嘉倪在播出的古装网络喜剧《三国热》中饰演了美丽而又另类的孙尚香；随后,与蔡宜达,李子雄,徐少强等人联袂主演金庸武侠剧《新侠客行》,并在剧中饰演古灵精怪的女主角丁珰；同年,她还与保剑锋,习雪,李芯逸联袂主演了都市情感剧《爱我,你别走》,并在剧中饰演饱受情感波折的女主角金桔。2015年,张嘉倪主演了都市青春励志喜剧片《青春逗》,并在片中饰演了即将踏入社会,且雷厉风行的女主角柯芸；同年,与于晓光搭档主演年代传奇剧《百战天狼》。此后一年,因生子而暂停演艺活动。张嘉倪参加智族GQ盛典2017年5月25日,张嘉倪获得了时尚杂志《OK!精彩》颁发的“年度挚爱文艺女演员奖”；同年,与吴谨言,聂远,秦岚等人联袂主演古装宫廷剧《延禧攻略》,其在剧中饰演的顺嫔,长相清丽脱俗,性格温婉可人,且充满异域风情,是乾隆最美丽的妃子。2018年4月29日,张嘉倪主演的都市职场情感剧《温暖的弦》在湖南卫视金鹰独播剧场首播,她在剧中饰演了光彩夺目的绝色影后一心。2019年2月,张嘉倪以常驻嘉宾身份参加的夫妻观察治愈节目《妻子的浪漫旅行第二季》在芒果TV播出；12月31日,参加《启航2020——中央广播电视总台跨年盛典》,演唱歌曲《暖暖》。张嘉倪参加《乘风2023》2020年10月1日,张嘉倪与董子健搭档主演的都市情感剧《小大夫》在中央电视台电视剧频道首播；而其在剧中则一改之前的荧屏形象,饰演毒舌又高冷的御姐医师黄蓉,该剧在收官周的平均收视率位列电视剧单频道黄金时段收视率第一名；同年,她还与周冬雨,许凯,刘学义等人联袂主演了古装神话爱情剧《千古玦尘》,其在剧中饰演的是大虽然身份低微,却大气优雅,并在因缘际会下成为仙族天后,又因自卑带来的执念而最终堕落成魔的芜浣；11月25日,担任《第33届中国电影金鸡奖电影音乐会暨开幕式》的表演嘉宾。2021年2月11日,张嘉倪首次参加中央广播电视总台春节联欢晚会,并参与表演了魔术剧《喜从天降》；5月4日,出演的建党百年献礼剧《理想照耀中国》首播；7月9日,参演的抗疫题材电影《中国医生》上映；10月15日,担任“中国时尚盛典”的颁奖嘉宾；12月31日,参加《启航2022——中央广播电视总台跨年晚会》,参与表演街头魔术节目《明朗的生活》。2022年2月7日,张嘉倪领衔主演的贺岁轻喜剧《假日暖洋洋2》在爱奇艺播出；12月15日,出席“智族GQ年度人物盛典”。2023年3月20日,张嘉倪主演的现代励志剧《人生之路》在央视一套黄金档首播,她在剧中饰演的是黄亚萍；同年,她还参加了芒果TV女性励志成长⾳乐节目《乘风2023》,并最终在节目中获得了“年度乘风精神奖”；9月19日,与张小斐,黄晓明联袂主演的女性励志情感剧《好事成双》在中央电视台电视剧频道播出,其在剧中饰演林双的好友江喜。
买超向张嘉倪求婚2014年6月22日,张嘉倪在自己的27岁生日会上获男友买超求婚。此后,两人顺利步入婚姻殿堂。2016年10月9日晚,张嘉倪在美国诞下一子,小名叫“OK”。2018年8月18日,张嘉倪又生下了第二个儿子。
张嘉倪出席芭莎明星慈善夜2007年11月9日,张嘉倪参加“红色劲旅英雄赞”公益演出；12月10日,参加由中国扶贫基金会与电影频道联合举办的“2007光影星播客温暖基金扶贫慈善夜”,并获得“光影星播客温暖基金爱心大使”称号。张嘉倪出席蓝气球公益行动2008年3月,张嘉倪参加齐鲁电视台“天下无双”大型公益歌会,并获得山东红十字会授予的“荣誉会员”称号；5月,为5·12汶川地震灾区捐款2万元；6月,出席“大爱中华行”武汉站慈善歌会义演,并参与汶川地震赈灾歌曲《爱的心愿》的录制；同月,参加在西直门嘉茂中心举行的义演活动,并将她所佩戴的铂金项链进行拍卖,所得善款全数捐给地震灾区。2009年,张嘉倪号召自己的粉丝成立了“一嘉一张嘉倪慈善基金”；5月,参加壹基金“通往幸福之门”公益活动,并捐出自己的耳钉；6月12日,参加在北京国际关系学院举行的“微笑面对生活”环保主题活动,向现场数百名同学分发绿色手绢,传播环保生活的理念,并通过搜狐公益向客居山东日照安康家园的500多名四川灾区孩子捐赠亲手制作的礼物。2013年4月28日,张嘉倪参加“中国爱·420芦山强烈地震”公益爱心赈灾晚会；同月,成为微杂志《BELIEF》评选的“正能量之星”；9月,作为“明星营员”在亚洲动物基金救护中心参与为期三天的公益活动,以实际行动呼吁社会各界人士加入保护动物的行列,拒吃猫狗肉。2018年6月2日,张嘉倪在上海出席复旦大学附属儿科医院炎症性肠病俱乐部活动,担任炎症性肠病科普书赠书嘉宾并获颁爱心大使证书；10月16日,担任“2018芭莎明星慈善夜”的嘉宾。2019年9月17日,张嘉倪出席由杂志《时尚芭莎》等主办的“2019蓝气球公益行动”,呼吁父母们关注儿童肠道健康。2020年2月,参与演唱公益歌曲《破晓》致敬疫情防控工作者。2021年7月,张嘉倪为河南暴雨灾情捐款20万元。