Чжан Имоу родился 14 ноября 1951 года в Сиани (провинция Шэньси), в семье бывшего подполковника гоминьдановской армии.

В годы культурной революции он был исключен из школы и отправлен на принудительные работы в сельхозкоммуну. Потом будущий режиссер работал на прядильной фабрике, где одновременно был также художником-оформителем и фотографом. В 1978 году Чжан Имоу успешно выдержал вступительные экзамены в Пекинскую киношколу, и хотя из-за возраста он получил отказ в приеме на учебу, после обращения к министру культуры его все же зачислили в киношколу. В 1982 году Имоу окончил киношколу с дипломом оператора и был направлен на работу на государственную киностудию Гуанси-Чжуанского автономного района.

Как оператор он дебютировал фильмом Один и восемь (1984) режиссера Чжана Цзюньчжао. В качестве оператора Чжан Имоу также участвовал в постановке фильмов другого своего однокурсника, Чена Кайге - Желтая земля (1984) и Большой парад (1985). Перейдя в 1985 году на Сианьскую киностудию, он продолжал работать оператором, а также получил премию Токийского кинофестиваля за лучшую мужскую роль в картине У. Тянминя Старый колодец (1987).

В 1987 году Чжан Имоу блистательно дебютировал как режиссер, поставив фильм Красный гаолян . Главную роль в нем сыграла актриса Гон Ли (впоследствии ее и режиссера долгое время связывали глубокие личные и творческие отношения). Эта драма завоевала огромную популярность в Китае и получила международное признание, удостоившись на Берлинском фестивале приза Золотой медведь .

Затем последовали также удачные работы - Цзюйдоу (1990) и Подними красный фонарь (1991); вторая из них была отмечена в Венеции Серебряным львом . Впрочем, их показ в Китае был запрещен цензурой. Власти на родине прохладно встретили и социальную комедию Цюцзю обращается в суд , и любовную драму Жить .

Триллер о китайской мафии 1930-х годов Шанхайская триада и романтическая комедия Сохраняй спокойствие были отозваны по настоянию китайского правительства из конкурсной программы Каннского фестиваля.

Тем не менее, в 1999 году Чжан Имоу удостоился на Венецианском кинофестивале Золотого льва за фильм Не одним меньше .