1863年生于樂(lè)亭縣西南鄉(xiāng)張家鋪村。幼年聰穎好學(xué)，只因家境貧寒而廢讀輟學(xué)，跟隨其父張祥云在京城行醫(yī)。在其父指導(dǎo)下，經(jīng)刻苦努力，博覽醫(yī)書(shū)，隨年齡增長(zhǎng)，醫(yī)業(yè)也已大有長(zhǎng)進(jìn)，臨床尤精于內(nèi)、外兩科。青年時(shí)期考入太醫(yī)院。初入太醫(yī)院的數(shù)年，醫(yī)技未得發(fā)揮。一次，慈禧太后患左臂不能屈伸之癥，雖經(jīng)數(shù)日治療，癥狀亦不見(jiàn)好轉(zhuǎn)，許多御醫(yī)都沒(méi)有辦法。后經(jīng)張仲元診治，應(yīng)手霍然而愈。從此，其名聲大噪，得以越級(jí)超遷。光緒二十九年（1903），被授以正堂職。宣統(tǒng)元年（1909），升任主管太醫(yī)院的主官一—院使，為花翎五品頂戴、兼上藥房值宿供奉官。據(jù)《清史稿》記載，其上任后曾上疏朝庭，要求改革太醫(yī)院舊制，“特崇院使以次各品秩”，獲準(zhǔn)。其后改為花翎四品頂戴。

1920年，仲元遷任督辦清察管理太醫(yī)院事務(wù)大臣，為花翎三品頂戴。后閑居寓所“如不及齋”，1939年逝世。在陳可冀等所著《慈禧光緒醫(yī)方選議》一書(shū)中，收錄有他參與為慈禧、光緒所擬處方近40條。在《清官醫(yī)案選》一書(shū)中，也選有許多他所診治的案例。