2004年,畢業于北京電影學院04級表演系；同年,被導演胡雪楊相中出演《阿珍和她的女主人》開始正式出道。2005年,憑借《燴面館》獲得大學生電影節最佳女主角提名,同時還獲得金雞百花最佳影片獎,百合獎最佳影片獎。2007年,與馬少驊,倪土共同參演由胡玫執導的無產階級解放戰爭劇《浴血堅持》,并飾演區淑賢。2009年5月,與任程偉,巍子共同參演由樓健執導的諜戰劇《地上地下》,并飾演肖涵。8月,主演由謝濤,郭彤,畢鑒威共同執導的《新警事之危險旅程》,并飾演玉子,在劇中形象上大有突破且看點十足。2011年6月,與黃海冰,張萌共同參演由胡玫執導的第一次全景式展現國內革命戰爭電視劇《開天辟地》,并飾演毛澤建；11月,與于震共同主演由王濱,高戰共同執導的抗戰傳奇電視劇《一個鬼子都不留》,并飾演杏花；同年,與趙立新,古巨基,雷恪生,共同參演由胡玫執導的大型歷史正劇《曹操》,并飾演一代才女蔡文姬。2013年,與陳浩民共同主演由莊宇新執導的古裝探案懸疑劇《長安迷案》,并飾演翹翹。2014年7月,與徐冬梅,何潤東共同參演由瞿友寧執導的現代都市生活電視劇《小時代之折紙時代》,并飾演Kitty；12月,與張藍心,立威廉共同參演由王偉,畢國書共同執導的院線愛情電影《誰動了我的夢想》,并飾演艾麗。
在刺骨的寒風刮在身上生疼,讓人瑟瑟發抖,而張玉潔不畏嚴寒,工作起來儼然一個"拼命三郎"。張玉潔在《新警事之危險旅程》能夠全身心地體悟主人公周麗的巨烈心理變化,讓自己和周麗融為一體,用靈魂細膩的感知和成熟的演技把周麗這一復雜的人物形象立體而飽滿地呈現在觀眾面前。憑借不懈的努力和精湛的演技,張玉潔在《一個鬼子都不留》劇中把杏花詮釋的淋漓盡致,一經播出便得到了觀眾的一致認可并積累了大量的粉絲而得到關注。張玉潔在《長安迷案》這部戲中人物的塑造,更能挑戰"玉子"的表演功底,并讓她又一次突破角色塑造的高峰。