张梓琳1984年出生于河北石家庄的一个军人家庭，从小展现出非凡的体育天赋。8岁时她被体育老师推荐到业余体校练习田径，主项是三级跳远和百米跨栏。1998年，14岁的张梓琳在北京市第10届运动会上获得了“女子100米栏”丙组冠军。2002年，她放弃了体育特长生身份，选择进入北京科技大学经济管理系工商管理专业就读。

2003年非典期间，张梓琳偶然得知新丝路模特大赛的消息，抱着试试看的心态报名参赛，没想到一路过关斩将，获得了全国总决赛十佳的优异成绩，并成功签约新丝路模特经纪公司，正式开启了模特生涯。

2007年，张梓琳参加了第57届世界小姐选美大赛。她先是在中国区的比赛中脱颖而出荣膺总冠军，继而获得了代表中国参加世界总决赛的资格。最终，她在总决赛中艳压群芳，代表中国摘得桂冠，成为首位夺得世界级选美比赛冠军的中国佳丽。

2011年，张梓琳参演了个人的银幕处女作《硬汉2》，正式踏足演艺圈。之后，她又出演了《不二神探》《我的早更女友》《爱情麻辣烫之情定终身》等多部影片，与众多实力派男演员合作，凭借出众的外形条件，成为公认的女人中的女神，男人中的梦想。

2013年，张梓琳与男友聂磊在泰国举行婚礼。2016年4月20日，她产下大女儿胖妹。2021年6月，她诞下二胎。婚后的张梓琳在专注家庭的同时，也没有放弃自己的事业，继续积极参与公益活动。

张梓琳获得世界小姐冠军后，并没有在名利场中迷失自我，而是积极投身慈善事业。在一年的任期内，她成功募集了超过3200万美元的善款，刷新了世界小姐募集善款的记录。她还拍卖自己的瓷器为贫困地区筹建学校，拍摄公益片，参与各类慈善活动。

张梓琳在时尚界和公益领域都取得了显著成就。她频繁出现在国内外知名品牌的时装秀上，受到资深时装设计师ARMANI先生的青睐。同时，她也积极参与各类公益活动，展现了她作为公众人物的社会责任感。

张梓琳以优雅的姿态改写了国际选美赛事中长达57年的“东方缺席”，成为首位摘得世界小姐桂冠的中国女性。她的出现，恰似一泓清泉冲刷着西方对“中国选美选手”的刻板认知。她以流利的英语在问答环节阐述对“有目的的美”的理解，彻底颠覆了西方对中国佳丽的固有印象。