張智霖小學時期就讀於香港番禺會所華仁小學，因太沈迷踢足球導致無心向學，後被調到嶺南中學。1984年，年僅13歲的張智霖父母離異，兩年後隨父親壹同移民到澳洲，並轉入悉尼的彭德爾山中學（Pendle Hill High School）。讀書期間的張智霖就對音樂產生了的興趣，並在校內歌唱比賽中兩奪亞軍。
1991年，壹個偶然的機會被“星探”Tony發現，之後簽約唱片公司正式成為歌手。同年，憑借與許秋怡合唱的《現代愛情故事》奪得1991年“香港十大勁歌金曲”獎。緊接著趁勢推出首張個人專輯《逗我開心吧》。
2013年1月，出演由胡崇曦執導的愛情電影《大叔，我愛妳》，與付夢妮演繹壹對年齡差距二十多歲的“老少配”。3月31日，出席張國榮逝世十周年《繼續寵愛●十年Miss You Much Leslie》紀念演唱會，獻唱張國榮兩首歌曲《今生今世》和《追》，之後同周慧敏合唱《當愛已成往事》；7月，主演的時裝航空電視劇《沖上雲霄II》播出，張智霖憑借“Cool魔”顧夏陽壹角獲得TVB馬來西亞星光薈萃頒獎典禮“最喜愛TVB男主角”、“最愛TVB電視角色”大獎；9月10日，簽約中國3D數碼娛樂公司；10月18日，發行單曲專輯《Time Of The Moment》，限量發行3999張。