2004年，获得华纳唱片《闪亮之星大学生歌手选拔赛》全国总冠军 。
2005年，参加湖南卫视节目《2005超级女声》后正式出道 。
2006年，发行个人首张音乐专辑《The One》，凭借该专辑获得第6届中国金唱片奖通俗类女演员奖。
2007年，成为继崔健后第二位在美国举行演唱会的中国内地歌手。
2008年，出席日本政府为中国国家主席国事访问日本而举行的国宴，并演唱歌曲《印象西湖雨》。
2009年，作为亚洲选秀代表登上美国访谈节目《奥普拉·温弗瑞秀》；同年，她演唱的歌曲《画心》获得第28届香港电影金像奖最佳原创电影歌曲奖 。
2010年，亮相第52届格莱美奖，成为首位亮相格莱美颁奖典礼的华人歌手。
2011年，获得Mnet亚洲音乐盛典（MAMA）最佳亚洲艺人奖；同年，《改变》专辑获国际唱片业协会（IFPI）“双白金唱片”认证 。
2014年，担任第38届蒙特利尔国际电影节评委 。
2015年，演唱美国电影《终结者：创世纪》全球主题曲《Fighting Shadows》。
2016年，推出首支英文单曲《Dust My Shoulders Off》，该曲登陆美国四大电视网CBS、ABC、NBC、FOX 。
2017年，亮相第59届格莱美奖与美国公告牌音乐奖，并受邀担任维多利亚的秘密时尚秀表演嘉宾。
2018年3月，英文单曲《808》累计八周进榜美国公告牌热舞/电子歌曲排行榜，历史最高23位；同年，举行张靓颖“珍相”世界巡回演唱会 。
2019年，发行英文专辑《Past Progressive》。