早年时期
1620年（明万历四十八年）七月八日，张煌言出身于一个官僚家庭，西元父张圭章，1624年（明天启四年）举人，曾任山西盐运司判官，官至刑部员外郎。母赵氏，于张煌言十二岁时病卒，故一直跟随在父亲身边长大。[2]张煌言少年时期就胸怀大志，为人慷慨并且喜爱讨论兵法之道。
1636年（明崇祯九年），张煌言十六岁参加县试，并考察骑射，张煌言射三箭皆中靶，与他一起应试的人没有不惊叹的。
1642年（明崇祯十五年），张煌言考中举人。当时，李自成领导的农民起义烽火已燃遍全国，明朝的统治岌岌可危，于是朝廷开始重视培养文武兼备的人材，张煌言虽考文举，但仍须加试一些战事急需的武备科目。在考试时，朝廷“以兵事急”，令考生“兼试射”，而张煌言竟“三发皆中”，使在场者十分惊服。加之他平日留心时局，“慷慨好论兵事”，故周围的人们对他更加敬重。
南下拒敌
1645年（清顺治元年、明弘光元年），清军大举南下，连破扬州、南京、嘉定、杭州等城。宁波城中文武官员有的仓惶出逃，有的策划献城投降。二十五岁的张煌言，挺身而出，投笔从戎。当时，刑部员外郎钱肃乐等率众集会于府城隍庙，张煌言毅然参加，倡议勤王，集师举义。并奉表到天台请鲁王朱以海北上监国。授翰林修撰。后清军破钱塘，随鲁王逃至浙闽沿海，入据舟山。
1646年（清顺治三年、明隆武元年）五月，大清征南大将军贝勒博洛乘虚突破钱塘江，绍兴、杭州、义乌、金华等城相继失守，南明宗室乐安郡王、楚亲王、晋平郡王在金华殉国。鲁王则在石浦守将张名振护卫下自台州出海到达舟山，张煌言随即赶回鄞县故里，与老父、继母、妻儿子女诀别，追随鲁王一行至舟山。但舟山总兵、隆武帝所封肃虏侯黄斌卿却拒绝接纳，鲁王只得逃往福建长垣。不久，鲁王去厦门，张名振留舟山待机。张煌言与张名振待局势稍定后，重返浙东与舟山地区，组织招募义军。而张煌言被鲁王加授右佥都御史之官职。
1647年（清顺治四年、明永历元年），清苏松提督吴胜兆欲在苏州反正，起事前联络定西侯张名振支持。张煌言劝张名振援吴胜兆，张名振遂命张煌言为监军，徐孚远副之。于四月初六自岑江（即舟山岑港）出发。不料四月十三日在崇明岛外遇风暴而大败。总督浙直水师户部左侍郎沈廷扬、总兵蔡聪（黄斌卿之妻舅）等将领十余人上岸后被清军俘获，于七月初三就义。而张煌言也因飓风吹翻船舶，陷入清军之手七天，找到机会逃出到了海上。在途经黄岩时，又被追赶的清军包围并以箭射之，张煌言率领数骑突出包围，自此他更加努力练习骑射。并在浙东招募集结义军于上虞县平冈寨屯田拒守。其时，当地的多个山寨经常劫掠民众，唯独张煌言与王翊让他们的部下不要扰民，深得民众拥护。
1651年（清顺治八年、明永历五年）七月，清将张天禄出崇安分水关，马进宝出台州海门，闽浙总督陈锦全军出定海，分路进攻舟山。张名振、张煌言等奉鲁王入海出兵吴淞，牵制清军主力。大学士张肯堂、安洋将军刘世勋、荡北伯阮进、左都督张名扬等留守。此役舟山军民死难者达18000人，合葬定海城北龙峰山下。事后，清将自承：“我军南下，江阴、泾县、舟山三城，最不易攻。”
1653年（清顺治十年、明永历七年）八月，张名振和监军兵部侍郎张煌言带领五六百艘战船向北进发，来到长江口的崇明一带沙洲。崇明城中的清军兵力有限，不敢出战，被围长达八个月。明军以崇明和附近沙洲为基地，如清方一分档案中所说：“筑圩耕种，近城十里之外，贼众充斥。百姓菜色相望，饥馑难支。为我用者恹恹待毙，为贼用者欣欣向荣。”“崇明产米之乡皆在平洋山前东、西阜沙，今被贼踞。”
1654年（清顺治十一年、明永历八年），张军三次进入长江作战，这就是有名的三入长江之役。
联郑抗清
1655年（清顺治十二年、明永历九年），张名振与张煌言合兵三入长江，抵燕子矶，因兵力单弱，无功而返；乃会同郑成功部甘辉、陈六御等收复舟山，张名振缟素入城，遍觅母尸，哀动三军。岁末，张名振猝死。死前曾言：“吾于君母恩俱未报，若母尸不获，毋收吾骸。”言毕起坐，击床而逝，死不瞑目，犹凛凛有生气。后葬于普陀勾山南岙村。张名振原本遗嘱由张煌言统领其军，而郑成功却下令由陈六御接掌。次年清军再度占领舟山，陈六御阵亡，在将士的推戴下张煌言成为原鲁监国系统军队的主要领袖，继续同郑成功联合作战。
1658年（清顺治十五年、明永历十二年），永历帝封郑成功为延平郡王，张煌言为兵部左侍郎。同年清军进犯云贵，郑成功、张煌言进军浙江，攻克乐清、宁海等地，在羊山遇台风，损失巨舰百余艘，漂没战士八千余人，被迫撤回厦门。
1659年（清顺治十六年、明永历十三年），张煌言与郑成功一起，为牵制张煌言大举向云贵地区进攻的清军，再次率义军入长江作战。先是，义军抵达并占领崇明。张煌言对郑成功建议说：“崇明，江、海门户”，宜先将义军“定营于此”，稍事休整，务使义军“进退有所据”。但郑成功未听从。当时，驻防长江的清军，在瓜洲金、焦二山间横上拦江铁索（俗称“滚江龙”），且在沿江两岸遍置西洋大炮，防守颇为坚固。张煌言却率义军乘十七条船机警巧妙地破坏了江防防线，在后援的郑军配合下，“翦江而渡”，于六月一举攻占瓜洲。攻克瓜洲后，张煌言又向郑成功建议全力攻取镇江，然郑成功顾虑驻守江宁（南京）的清军将赶往支援。张煌言则主张可先派一支舟师水军，佯攻直捣江宁北门，即观音门，这样“南京清军自不暇出援”。同时，他还提议这支水军应溯江而上，前往芜湖一带活动，以防阻江楚方面清军的来援。郑成功采纳了意见，并命他向南京方向进攻。此时，张煌言所率义军将属人数不满一万，渡江之舟不满百艘，仍毅然率军西行。不久，张煌言攻克仪真，并进军六合，沿途受到沿江民众的热烈欢迎，“仪征吏民赍版图迎降五十里外”。当得悉郑成功攻克镇江后，张煌言又致信郑成功，言及当“先抚定夹江郡县”后，再从陆路进军，直取南京，但郑成功未采纳他的建议，“竟从水道进”。致使有利战机瞬间丧失，而南京清军得以喘息并获后援而巩固城防。
六月二十八日，张煌言军直抵南京观音门外江面，停留两日仍不见郑军的到来，只得派遣别的将领率轻舟数十艘的水军，“直（西）上攻芜湖”，他自己则率军驻扎在浦口。待郑成功率“水师”到达后，张煌言又于七月七日赶到芜湖，在此，他“部勒诸军”，将义军兵分四路，分道攻城略地，且在沿途“移檄诸郡县”，张贴文告。许多故明降清的旧官吏，见到文告，纷纷倒戈，“于是太平、宁国、池州、徽州、广德及诸属县皆请降”，使义军很快便收复了四府、三州、二十四县，城池近三十座。义军纪律严明，所过之处，对民众百姓“秋毫无犯”。张煌言每“经郡县，入谒孔子庙，坐明伦堂，进长吏，考察黜陟，略如巡按行部故事，远近响应”。致使出现“父老争出持牛酒犒师，扶杖炷香，望见衣冠，涕泪交下，以为十五年来所未见”的空前盛况。[11]而“濒江小艇，载果蓏来贸易者如织”，[11]给义军很大支持与鼓舞。可是，这一大好形势，却因郑成功率军攻打南京城的失利，而很快急转直下。正当张煌言收复徽州时，闻郑成功在南京城下兵败之事，于是“还芜湖收兵，冀联合瓜洲、镇江（义）军为守计”，期待有利时机，再作他图。不久，张煌言又得到郑成功军已放弃瓜洲、镇江等地，而退回海上的消息，致使张煌言所率义军处于进退维谷、腹背受敌的危险处境，很快遭致溃败。[12]
此际，清两江总督郎廷佐一方面调遣水军切断张煌言义军东退的水路，另一方面又写信向张煌言劝降。张煌言对招降书“拒不应”，同时，为摆脱困境，又率“余兵道繁昌，谋入鄱阳湖”，向江西发展。当义军船队进抵铜陵时，却与湖广来援的大批清军水师遭遇，与之激战而败退。最后，张煌言“抚残兵仅数百，退次无为，焚舟登陆”。又从陆路自桐城，取道霍山、英山，到达东溪岭时，适逢清军“追骑至，从者尽散”。张煌言好不容易才突围而出，只得“变服夜行，至高浒埠，有父老识之，匿于家数日，导使出间道，渡江走建德、祁门乱山间”。此时张煌言身染疟疾发作，几不能行，但他仍不顾病痛，奋力疾行。到达休宁后，“得舟下严州”。登岸后，又复行山路，途经浙江的东阳、义乌“至天台达海”。历尽千难万险，兵败后绕道潜行二千余里，九死一生，终于回到了浙江沿海地区。此后，他“收集旧部”，准备东山再起。郑成功得到张煌言生还的消息后，也将自己的部分兵力拨归他统辖，致使义军稍有壮大。张煌言将义军屯驻长亭乡，“筑塘捍潮，辟田以赡军”需军饷。同时，张煌言又派遣使者向桂王禀告自己兵败的消息。桂王得悉后，在敕书中表示安抚慰问的同时，又给他“加兵部尚书”的职衔。
遭遇低潮
1661年（清顺治十八年、明永历十五年）清廷为了肃清东南沿海地区的抗清势力，颁布了“迁海令”，“廷议徙海上居民”，以断绝对义军的粮饷“接济”。义军“无所得饷”，只得“开屯南田自给”。当郑成功率军东征，从荷兰殖民者手中收复台湾时，张煌言不理解此举的重大战略意义与价值，曾写信给郑成功，“移书阻之”。不久，清军直下云南，终使南明永历政权覆亡。逢此危急之际，张煌言“遣其客罗纶入台湾”，催促郑成功出兵闽南，一方面支持东南沿海人民反对“迁海令”的斗争，另一方面也可牵制清军，以解永历政权之危，但郑成功“以台湾方定，不能行”为由，加以拒绝。于是，张煌言只得又遣使者到湖北的郧阳山中，去说服“十三家兵”出战，“十三家兵”原为李自成起义军的余部，由郝永忠、刘体纯等部将率领，他们以夔东茅麓山为根据地，坚持抗清斗争。张煌言要“十三家兵”出征，“使之扰湖广”清军，牵制敌人，“以缓云南”，挽救永历政权即将覆亡的军事危局，但“十三家兵”终因兵力“衰疲”，加之势单力薄，而未能出战。
1662年（清康熙元年、明永历十六年），张煌言又将义军移驻沙堤。其时，郑成功收复台湾后，建立郑氏政权。而鲁王则身居金门，故郑成功对其衣食供奉“礼数日薄”。张煌言虽对鲁王仍忠心不贰，且“岁时供亿”不绝，但又“虑成功疑”，故“十年不敢入谒”鲁王。待到张煌言“及闻桂王败亡”后，便“上启鲁王，将奉以号召”。但没有得到郑成功的支持。五月，郑成功突然病逝于台湾，致使抗清斗争形势更为严峻。张煌言则转战于宁海临门村一带。这时，清廷浙江总督赵廷臣趁张煌言义军处境艰难之际，再次写信招降，张煌言不为所动，并回信拒绝。十一月，鲁王薨于金门。于是，张煌言只得转战于宁海县临门村一带。还师临门，更使张煌言感慨万千。这时，清廷浙江总督赵廷臣乘张煌言义军处境艰难之际，再次写信招降，张煌言不为所动，并回信拒绝。义军此时虽多次奋战，然孤悬海上，被迫孤军作战，日渐势单力薄。为此有人提议将义军队伍拉上鸡笼岛驻扎，张煌言认为此议不可行，鸡笼小岛，四面环海，易攻难守，若遭致清军突袭有全军覆没的危险。
身后荣辱
1664年（康熙三年）六月，张煌言见复明无望，在南田的悬嶴岛解散义军，隐居海岛不出。夏天，清军通过叛徒找到张煌言隐居地，夜半渡岛，张煌言被执。农历七月十七日至宁波，九月初七日，张煌言被清军杀害于杭州弼教坊。当他赴刑场时，大义凛然，面无惧色，抬头举目望见吴山，叹息说：“大好江山，可惜沦于腥膻！”就义前，赋《绝命诗》一首。临刑时，他“坐而受刃”，拒绝跪而受戮。监斩官见杨冠玉年幼，有心为他开脱。杨冠玉却断然拒绝道：“张公为国，死于忠；我愿为张公，死于义。要杀便杀，不必多言。”言罢跪在张煌言面前引颈受刑，时年仅四十五岁。
张煌言死后由鄞县万斯大等人与和尚超直收尸，并由张煌言外甥朱湘玉到总督衙门买回首级殡敛，并遵照他在《入武林》诗品所表示的愿望，把他葬于杭州南屏山北麓荔枝峰下，成为与岳飞、于谦一同埋葬在杭州的第三位英雄，后人称之为“西湖三杰”。生前的友人叶振名登越王岭遥祭忠魂，撰祭文将张煌言与罗纶二人并称为“张司马二客”。清国史馆为其立传，《明史》有传。
1776年（乾隆四十一年）清高宗命录前朝“殉节诸臣”，并加以褒谥和祭祀。收入《钦定胜朝殉节诸臣录》。清廷对张煌言加谥“忠烈”，且将其牌位入“祀忠义祠”，得享定期供祭。