1975年,张建亚在上影演员剧团做演员,1978年考入北京电影学院,与陈凯歌,张艺谋是同学。1982年,毕业后任上海电影制片厂任导演助理,导演。同年与谢小晶,田壮壮共同执导《红象》,这是北京电影学院78班的第一部作品。
出席活动1990年,在黄蜀芹指导的电视剧《围城》里饰演一位不成器的诗人董斜川。1992年10月,张建亚自编自导,根据作家张乐平的同名漫画改编的喜剧电影《三毛从军记》上映,影片开创了中国电影后现代喜剧风格。张建亚因此获得第6届中国电影童牛奖优秀导演奖,提名第13届中国电影金鸡奖最佳导演。1993年,拍摄取材于叶浅予漫画《王先生》的电影《王先生之欲火焚身》。1994年,凭借执导的喜剧电影《绝境逢生》获第1届中国电影华表奖最佳导演奖,影片获得第15届中国电影金鸡奖评委会特别奖。1995年,开始全力打造中国第一部电脑特效片《大闹天宫》,该片以原著前7回为创作蓝本,可惜资金中途撤出,未能完成。贞观之治1999年,执导的《紧急迫降》,是中国电影史上第一次尝试用电脑特效表现惊险大场面,具有开创意义,影片获1999年度中国电影华表奖最佳故事片奖,优秀电影技术奖；第20届中国电影金鸡奖最佳故事片特别奖。2002年11月1日,执导的惊悚动作电影《极地营救》上映,影片由莫文蔚,邵兵主演。2006年,执导历史题材剧《贞观之治》,史学家孟宪实和作家阿城首次参与创作电视剧本,该剧再现了初唐历史风貌及活生生的贞观君臣,这是张建亚执导的首部电视剧。西游记2007年2月8日,执导的爱情喜剧电影《爱情呼叫转移》在中国内地上映。10月12日,执导由上海电影集团公司出品的“十七大”重点献礼影片《东方大港》在全国政协礼堂举行首映礼。2008年,继《爱情呼叫转移》后再次执导续集《爱情呼叫转移Ⅱ：爱情左右》。同年执导水浒英雄谱系列数字电影,其中包括《母夜叉孙二娘》。2011年,担任制片人张纪中筹拍的中国古典名著新版《西游记》的总导演。2012年3月2日,执导的人物传记电影《钱学森》由由西部电影集团有限公司与中国人民解放军总装备部电视艺术中心发行。2015年,执导爱情喜剧《印度奇游》。2020年10月1日,参演的电影《我和我的家乡》上映,片中饰演姜老头。2021年1月11日,担任上海电影有限公司出品的电影《大城大楼》的监制；10月1日,参演的电影《我和我的父辈》上映,并在该片《鸭先知》单元中饰演蒋大爷；参演电影《1921》。
1984年张建亚在与演员张瑜结婚,两人是在郭凯敏的介绍下认识的。但因为各种原因最终两人离婚了。
2013年,上海电影家协会第七次会员代表大会选举产生了新一届理事会和主席团,张建亚再次当选主席。
剧照在张建亚的作品中,游戏,快感,新语言是很重要的元素。他主要涉足喜剧片和灾难片,尝试用电影语言来表达幽默,将古今中外许多著名电影的经典场景,巧妙地融汇在影片中,体现出导演诙谐,调侃的意味。无论拍什么,都要拍得好看才,因此他的创作风格与第五代的同学们截然不同,他的影片没有文以载道的重任,既不愿起启蒙教育的作用,也不会居高临下地俯视众生,长期致力于中国喜剧电影的创新与发展。他的喜剧片主角都是小人物,在爆笑之中包含诸多深刻的辛酸和不便言表的严肃思想,寄予人文关怀。他的创新意识,影片将漫画手法,荒诞风格及资料片,滑稽表演有机地结合起来,在大胆想象中体现幽默和快乐情趣,亦在放松嬉笑之中体现深刻寓意,独具一格,开拓了中国电影在喜剧创作上的新领域。评论家称《三毛从军记》的问世,标志着第五代导演中产生了后现代主义风格的导演人材。张建亚也尝试不同的类型风格,此外,从《大闹天宫》开始一直到《钱学森》,张建亚始终在探索电脑特效,模具造型在电影中的结合运用,卓有成就,成为中国电影“技术派”的领军人物。张建亚在工作和生活中具备平易,幽默,健谈的个人风格,业界称其“老顽童”。