張芷溪出生于西北一 座普通的小城里。高考那年她以理科總分532的成績(jī)考入了西南民大學(xué)習(xí)英文專業(yè)，大學(xué)本科學(xué)習(xí)英文專業(yè)，并通過了TEM-4、CET-6、TEM-8等英文水平專業(yè)等級(jí)考試。后考入北京電影學(xué)院碩士研究生攻讀表演。她報(bào)考了張巍的研究生并且在100多名報(bào)考者中進(jìn)入了前三名的復(fù)試。但在復(fù)試的當(dāng)天她卻收到了表演系錄取的通知，原來她之前也同時(shí)報(bào)考了表演系MFA碩士，并且優(yōu)先錄取到了表演學(xué)院。

2011年，出演齊星執(zhí)導(dǎo)的革命戰(zhàn)爭(zhēng)劇《光榮大地》，在劇中飾演拾糧的妹妹拾草 ，與崔林飾演一對(duì)兄妹，這是她的首部電視劇作品，從而正式進(jìn)入演藝圈 ；同年，出演富哲平執(zhí)導(dǎo)的劇情電影《美麗的心靈》，在片中飾演女主角小貝，這是她的首部電影作品。

2012年，出演陳浩民、林子聰、葉祖新主演的古裝神話劇《活佛濟(jì)公3》，在“天鵝夢(mèng)”單元中飾演采藥女仇天鵝；同年，與鄭嘉穎、徐熙顏、戴春榮合作主演民國(guó)愛情懸疑劇《萬水千山風(fēng)雨情》，在劇中一人分飾二角，分別飾演了容貌相同但命運(yùn)卻大相徑庭的雙胞胎姐妹高綾音、高綾韻  ；之后，與謝霆鋒、張衛(wèi)健、王鷗合作主演青春勵(lì)志劇《下一個(gè)奇跡》，在劇中飾演美麗大方且溫柔可人的女主角梁晨，這也是她首次在影視劇中擔(dān)綱女一號(hào) 。

2013年，出演鞠覺亮執(zhí)導(dǎo)的古裝劇《精忠岳飛》，在劇中飾演男主角岳飛的女兒岳安娘，與黃曉明飾演一對(duì)父女；同年，與劉詩詩、吳秀波、楊雪合作主演都市情感劇《對(duì)不起愛上你》，在劇中飾演暗戀男主角佟錫林的郝姐。

2014年，與郭京飛、陳赫、王鷗合作主演都市情感劇《月供》，在劇中飾演女主角蘇小亞；同年，與宋茜、蔣勁夫、楊洋合作主演民國(guó)傳奇劇《繭鎮(zhèn)奇緣》，在劇中一人分飾二角，分別飾演了端莊優(yōu)雅、留學(xué)歸國(guó)的黃家大小姐黃夢(mèng)清及黃家大太太孟卓瑤；之后，與劉愷威、鄭爽、李東學(xué)合作主演年代情感劇《抓住彩虹的男人》，在劇中飾演自幼父母雙亡、內(nèi)心有著深深的自卑和不安全感的江家養(yǎng)女方菲菲 ；此外，她還出演了金世佳、楊蓉、鄧萃雯主演的古裝喜劇《美人制造》，并在劇中飾演了婉約清麗、冷峻爽利的金玉。

2015年，出演吳錦源執(zhí)導(dǎo)的清裝宮廷劇《寂寞空庭春欲晚》，在劇中飾演與女主角衛(wèi)琳瑯一同入宮的好姐妹畫珠 ；同年，與于毅、王勁松、曹克難合作主演諜戰(zhàn)劇《黑土熱血》，在劇中飾演身手敏捷且心思縝密的女主角蘇莎，這是她首次在影視劇中嘗試女特工的角色。

2016年，與吳秀波、劉濤、李晨合作主演古裝劇《大軍師司馬懿之軍師聯(lián)盟》，在劇中飾演魏文昭皇后、曹叡生母甄宓；同年，與李東學(xué)、高鈞賢、聶聞遠(yuǎn)合作主演古裝探案劇《包青天》，在劇中飾演裕王趙喆的女兒、裕王府的首席謀士公孫秀。

2018年4月，主演的諜戰(zhàn)劇《天衣無縫》在橫店影視城開機(jī)。7月4日，參演的電視劇《熱血書院》播出。

在央視《開心辭典》暑期特別節(jié)目中因其得體的言談舉止、深厚的知識(shí)底蘊(yùn)而被評(píng)為“才貌雙全女大學(xué)生”。張芷溪的勤奮努力以及對(duì)表演角色的精準(zhǔn)把握給合作演員以及觀眾心中留下了深刻的印象（網(wǎng)易娛樂評(píng)）。