Чжан Имоу родился 14 ноября 1951 в городе Сиань, провинция Шэньси, Китай, в консервативной семье бывшего подполковника гоминьдановской армии. Молодые годы будущего кинематографиста совпали с годами «культурной революцией». С 1968-го он начал работать в сельскохозяйственной коммуне и на ткацкой фабрике. Именно там Чжан Имоу попробовал себя в качестве художника-оформителя и фотографа,  его фоторепортажи пришлись по вкусу местной газете.

Когда в 1978 году открылась Пекинская киноакадемия, Чжану Имоу было уже 27 лет - слишком много, чтобы сдавать вступительные экзамены. Для осуществления своей мечты ему пришлось лично обратиться в Министерство культуры КНР с просьбой сделать исключение для человека, «потерявшего 10 лет из-за Культурной революции». Заявление, к которому был приложен целый портфель личных фотографий, удовлетворили, в результате чего Имоу стал студентом академии.

После завершения учебы, в 1982 году, Чжану Имоу по распределению приехал на киностудию Гуанси-Чжуанского автономного района. Уже в первых, «провинциальных» работах, критика обратила внимание на нетрадиционный для привычного китайского кино свет и прочие операторские изыски. Как оператор Чжан Имоу снимал фильмы своего однокурсника Чена Кайгэ, тоже ставшего всемирно известным мэтром. Именно Чжана Имоу принадлежит сенсационное изобразительное решение «Желтой земли» 1984 года и «Большого военного парада» 1985 года - этапных новаторских лент Кайгэ.

В 1985 году Чжан Имоу получил от киноначальства «повышение» в виде перевода на более престижную Сианьскую киностудию, где дебютировал в качестве актера в картине «Старый колодец» в 1987 году, получив за роль приз Токийского МКФ. Дебют в режиссуре оказался еще более удачным - исторический эпос «Красный гаолян» 1987 года открыл моду на азиатское кино, завоевав «Золотого Медведя» на Берлинском МКФ, и стал народным фаворитом в Китае. Правда, его следующие ленты не пользовались коммерческим успехом, сохранив статус «фестивального» кино.

Драма «Дзюй Доу» 1990 года и стилизованная под древнее сказание, визуально изощренная лента «Зажги красный фонарь» 1991 года, завоевавшая «Серебряного льва» Международном Кинофестивале в Венеции, были номинированы на премию «Оскар». Кстати, во всех фильмах Имоу играла его тогдашняя возлюбленная, актриса Гун Ли. Даже после расставания Гун Ли сохранила приязнь к режиссеру, в 2000 году она возглавила жюри Берлинского МКФ, присудившее «Серебряного Медведя» представленной в конкурсе работе Чжана Имоу «Дорога домой».

Реалистический трагикомичный портрет современного китайского общества «Цюцзю идет в суд» 1992 года завоевал в Венеции уже «Золотого льва», а Кубок Вольпи за лучшую женскую роль был вручен Гун Ли. Однако китайские власти приняли «Цюцзю» более, чем прохладно. Еще большие проблемы с прокатом на родине возникли у следующего фильма режиссера «Жить» 1994 года, затронувшего по-прежнему больную для китайского руководства тему «культурной революции». Фильм получил специальный приз жюри Международном Кинофестивале в Каннах и приз за лучшую мужскую роль актеру Гэ Ю.

Следующим творческим шагом Чжана Имоу стало стремление режиссера уйти в условный жанровый мир гангстерского ретро-боевика. Но «Шанхайская триада» 1995 года удостоилась в Европе и США нелестных определений, вроде «Билли Батгейт» для бедных». Урок не прошел для Имоу даром - в 1997-м он вновь вернулся к насущным проблемам Китая и снял сверхдинамичную социальную сатиру «Сохраняй спокойствие», отозванную китайскими властями из Каннского конкурса. Власти вовремя одумались и постарались реабилитировать себя, отправив ленту на Венецианский фестиваль, где она, правда, «не прозвучала». Фестивальная судьба выпущенного в 2000 году эпоса «Дорога домой» оказалась удачнее.

В 2005 году Чжан Имоу поставил в Париже оперу Пуччини «Турандот», заглавную партию исполняла Ирина Гордей. Для масштабной, красочной постановки были привлечены китайские художники по костюмам и декорациям, в спектакле участвовали около 450 статистов. Чжан Имоу удалось совместить европейскую оперную школу с декоративной условностью китайской оперы. Запись спектакля демонстрировали по телеканалу «Культура» 20 марта 2011 году.

С тех пор у Чжана Имоу появилось множество различных наград, но признание широкой публики ему принесли монументальные полотна-противопоставления на историческую тему «Герой» и «Дом летающих кинжалов», собравшие соответственно около 177 миллионов долларов и 90 миллионов долларов кассовых сборов по всему миру. В этих фильмах режиссёр сполна продемонстрировал незаурядное умение играть цветовыми оттенками, превращая каждую сцену в произведение искусства. При этом внешняя эстетика несёт серьёзную внутреннюю, философскую или чувственную, нагрузку. А его фильм «Проклятие золотого цветка» вовсе потряс буйством красок и установил новый рекорд по сборам в Китае.

Именно Чжан Имоу дал путёвку в большой кинематограф двум самым известным китайским актрисам Гун Ли и Чжан Цзыи - обе впервые снялись в его лентах, будучи студентками второго курса Центральной академии драмы.

В период подготовки к Олимпиаде в Пекине Чжан Имоу был главным постановщиком церемоний открытия и закрытия Игр, в связи с чем временно отложил работу в кино.