张帅1989年1月21日出生于天津市中国女子网球运动员。
1995年，六岁的张帅开始学习打网球，2001年，张帅离家打球。
2006年开始转入职业赛场 。2008年，张帅在美网从资格赛突围第一次闯进大满贯级别的女单正赛。2009年10月5日，张帅在中国网球公开赛女单次轮中爆冷击败世界第一迪娜拉•萨芬娜。10月24日，张帅与彭帅，徐一幡，谢颜泽代表天津队夺得第十一届全运会团体冠军。2011年10月，张帅搭档日本选手伊达公子获得WTA大板赛冠军，这也是其职业生涯第一个WTA赛事的双打冠军。2012年四月，张帅与中华台北选手庄佳容合作，赢得WTA斯托里尔公开赛双打冠。9月，张帅和泰国选手塔娜苏甘合作获得WTA广州网球公开赛双打冠军。
2012年12月，张帅选择单飞。2013年九月，张帅击败美国人金久慈，获得WTA广州网球公开赛女单冠军，同时也是职业生涯首个WTA赛事的单打冠军，也成为中国第五位获得WTA单打冠军的运动员。2014年二月，张帅与彭帅组合获得WTA泰国芭提雅公开赛双打冠军。2017年9月23日，张帅获得广州国际网球公开赛女单冠军。
2019年1月25日，澳大利亚网球公开赛，张帅与斯托瑟跨国组合挑落巴斯博/梅拉德诺维奇，首次携手夺得大赛冠军。2021年9月13日，张帅/斯托瑟获得美国网球公开赛女双冠军。2022年3月6日，张帅夺得里昂公开赛女单冠军。