2002年，主演爱情喜剧片《河东狮吼》，在片中饰演年轻貌美、性情暴躁刚烈的柳月娥，这部电影亦为她开拓了中国内地市场，并于次年凭借此片获得第3届华语电影传媒大奖港台最受欢迎女演员金奖。

2003年，张柏芝登上中央电视台春节联欢晚会，与解小东一起献唱《DV今晚》。

2004年，张柏芝在爱情片《忘不了》中饰演一个生活在社会底层的小巴司机，并凭借该片获得香港电影金像奖、香港电影金紫荆奖、华语电影传媒大奖最佳女主角奖；同年，她凭借电影《大块头有大智慧》获得第10届香港电影评论学会大奖最佳女演员奖；之后，她接拍了陈凯歌执导的奇幻史诗电影《无极》，饰演用无爱的一生来换取荣华富贵的倾城。

2005年，主演的电影《无极》获得美国电影金球奖最佳外语片提名，并成为2005年内地电影票房总冠军。10月，香港电影节在日本东京开幕，张柏芝出席交流会，获颁纪念奖杯。

2006年，张柏芝应邀为香港星光大道打手印，成为被表扬的电影工作者之一；8月13日，张柏芝凭借《无极》入围第11届香港电影金紫荆奖最佳女主角；同年，张柏芝宣布告别乐坛。

2007年，为纪念香港回归祖国十周年，由香港电台主办、香港电影金像奖协办的香港特区十周年电影选举，张柏芝凭借《忘不了》入围最佳女主角。

2010年6月，张柏芝参加上海国际电影节，并演唱电影的主题曲；7月，张柏芝宣布正式复出；9月，在“中国之夜”中美电影交流暨亚洲最杰出艺人颁奖仪式上，获得亚洲杰出艺人奖；10月，张柏芝与甄子丹、刘嘉玲合共同主演喜剧片《最强囍事》，该片也成为她复出后的首部电影；同年，她还在电影《极速天使》里客串演出。

2011年，张柏芝重返乐坛，发行单曲《曾经》，并首次担任MV的编剧、导演，造型师和主演；同年，张柏芝签约AEG新亚洲娱乐，并成立“张柏芝工作室”；2月，主演喜剧片《无价之宝》；在片中饰演一名事业心很强的广告导演；11月，与郑佩佩、刘晓庆共同主演的古装片《杨门女将之军令如山》，在片中饰演奋勇出征的巾帼英雄穆桂英。

2012年8月17日，张柏芝主演的喜剧片《河东狮吼2》在全国上映。同年，张柏芝主演的电影《危险关系》入围第65届法国戛纳国际电影节导演双周单元；同年，入围第17届韩国釜山国际电影节大师单元。同年，张柏芝主演的电影《影子爱人》上映，并成为5月份华语片票房冠军。10月，张柏芝亮相韩国节目《搞笑演唱会》，在韩国全国范围内创下了20.5%的收视率，占据了同时段收视冠军宝座。

2013年，在央视《舞出我人生》第二期节目录制期间，张柏芝因为腰部受伤而临时退出比赛；9月，张柏芝定居加拿大。

2014年5月14日，张柏芝带病录制节目《妈妈咪呀》；9月25日，发行MV《该是时候》。

2015年12月，张柏芝在ELLE风尚大典上获颁“ELLE年度港台风尚艺人”奖项。

2016年3月，参加谢娜主持的东方卫视搞笑综艺节目《娜就这么说》；同年，与T.O.P共同主演动作片《失控·幽灵飞车》；12月，参加录制的东方卫视《今夜百乐门》播出；同月，参与录制的综艺《食在囧途》首播收视夺冠。

2017年，张柏芝出席第16届中国电影百合奖，担任颁奖嘉宾颁发评委会特别奖。

2018年5月27日，张柏芝首次担当制作人并主演的都市情感剧《如果，爱》在湖南卫视金鹰独播剧场首播，她在剧中饰演了从逆来顺受的家庭主妇，到历经一系列变故后变成独立、自主的励志女性万嘉玲，这也是张柏芝时隔十年后回归荧屏之作。

2019年4月，张柏芝出席新加坡红星大奖，担任担任重量级压轴奖项十大最受欢迎男女艺人颁奖嘉宾。

2019年，张柏芝再度与周星驰合作担任电影《新喜剧之王》粤语版部分配音工作并现身该片广州路演活动。

2021年1月，参加芒果TV自制女性励志综艺《乘风破浪的姐姐第二季》；3月，参加《姐姐的宿舍》《姐姐的上班路》；4月，出演生活观察类真人秀《让生活好看第二季》；6月8日，做客女性对话节目《了不起的姐姐》。

2023年2月3日，参加的《我们的客栈》节目播出；同年，参演真人秀《怦然心动20岁第三季》；6月29日，参加《“湾区升明月”2023大湾区电影音乐晚会》。

张柏芝的父亲张仁勇出生在上海。张柏芝的母亲有英国国籍，在跟张仁勇结婚之前有过一段婚姻，跟张仁勇再婚后生育有张柏芝、张豪龙和张柏文。张柏芝9岁的时候，张仁勇和张柏芝的母亲离婚。

与陈晓东

2000年6月14日，张柏芝与陈晓东在餐厅聚会后，十指紧扣手驾车离去，两人恋情正式公开。2001年5月4日，张柏芝与陈晓东因工作聚少离多而协议分手。

与谢霆锋

2002年3月， 谢霆锋与张柏芝相恋；同年7月，与谢霆锋分手，张柏芝因此大受打击。2003年1月，张柏芝表示错爱谢霆锋。2006年8月，谢霆锋与张柏芝在接受电台访问时承认二人复合；同年9月，谢霆锋与张柏芝在菲律宾结婚。

2007年8月2日，张柏芝与谢霆锋的第一个儿子出生，取名谢振轩。2010年5月12日，张柏芝为谢霆锋诞下谢家二少爷Quintus，中文名谢振南。

2012年5月20日，谢霆锋与张柏芝两人正式收到了法院的离婚书；同年8月，张柏芝所在经纪公司发表锋芝离婚声明称两人因性格不合而共同决定离婚。

三胎出生

2018年12月17日，张柏芝工作室发文，宣布张柏芝于11月诞下第三子。

2005年，担任TVB“慈善星辉仁济夜”演出嘉宾。

2009年，张柏芝拍摄公益短片，并捐款10万给癌症儿童。

2010年，参加陈建州发起的“Love Life”慈善活动；

10月7日，参加“奥比斯精彩无障之旅”，并捐款一百万港元；

11月28日，参加冷帽慈善义卖活动。

2012年，张柏芝成为中国残联文化助残爱心大使中的一员。

2013年，张柏芝到洛宁儿童福利院做慈善活动。

2014年，帮助一位电影系的学生完成了一部名为《90天》的微电影，该部微电影最终在北美多个影展斩获多个奖项。

2015年11月，张柏芝将200件羽绒服送到洛阳的福利院。

2017年，在繁星音乐盛典上与小儿麻痹症女孩梦璃一起登台唱歌，为其加油打气，传播正能量。

2019年11月15日，张柏芝在海内外社交平台同步发文，支持香港止暴制乱。

2021年7月21日下午，张柏芝工作室晒出2张捐赠回单，表示张柏芝及工作室工作人员已同时分别捐款50万元、10万元驰援河南。

张柏芝出道时因形象清丽秀美而被外界称为“小林青霞”以及“玉女掌门人”。靓丽的容貌，光洁的皮肤，灿烂的笑容，都让她成功吸引人们的视线。然而，颇有个性的张柏芝却不愿做一个只有外表的花瓶。在经历了诸多磨难和痛苦的抉择之后，她用演技和实力证明了自己。在电影《喜剧之王》中，她把妓女柳飘飘这个角色拿捏得恰到好处。在电影《星愿》中，她将男女之间的微妙情感演绎得含蓄内敛。在电影《白兰》中，她把娴静孱弱而又坚强的白兰演绎得十分到位（国际在线、人民网、腾讯网、《城市晚报》评）。

张柏芝的性格外向、感性、直率。她做事不仅泼辣，而且敢说敢干。这种胆汁质的性格对于她的表演而言是一种优点。她不仅容易入戏，而且情绪爆发很快。在日常生活中，个性出众的张柏芝依然保持本色，率真的性格使她做事我行我素（人民网、国际在线评）。

2004年，张柏芝来成都参加一个拼盘演唱会，当时让一个喜爱张柏芝、身患白血病的绵阳女孩严秀娟向偶像提出见面要求。“我曾经看过不少艺人虚伪的一面，做一些‘面子’工程。那次从与张柏芝助手联系开始，就能感受到张柏芝的不一样。当时还没等我和她助手说完电话，张柏芝就抢过话筒，嘱咐我一定要将她的爱心带到。她说，‘我真的很感动，一定会用最好的演出来回报这些无怨无悔支持我的歌迷。’”R先生回忆，那天晚上的演唱会，看着严秀娟坐在贵宾席后，张柏芝开心地唱了歌，还送上签名CD，月饼、鸡蛋。可是张柏芝还是觉得欠缺些什么，在庆功宴时，张柏芝决定再捐点钱，“但张柏芝当时随身没带太多现金，同行的经纪人、助手掏空了腰包，凑了4万元，但张柏芝还想多捐一些，急得都要哭了。”R先生说，最后还是省演出公司连夜借了1万元给张柏芝。“张柏芝有那么一点江湖气，有那么一点较真，还有那么一点豪爽。”“她做人很简单，活得很轻松，那时候她已经很火了，但是平时没有架子，干活很认真。”

网曝有网友在泰国旅游时偶遇张柏芝。这位网友的妈妈在酒店吃早餐时，想点煎鸡蛋却不会英语，正要求助旅游团的翻译时，张柏芝听到了便主动上前，热心帮这位妈妈翻译，告诉这位妈妈如何点煎鸡蛋，还有哪些调料。这位妈妈起初没有认出张柏芝，旅行团的朋友们认出来了，大家想和张柏芝合影，张柏芝随和地答应，丝毫没有任何大明星的架子。

关锦鹏：“柏芝是一个率性、真挚的人，她在拍戏期间非常的专业和敬业，全情投入到角色中，她应该被大家尊重。”

艳照门事件

2008年1月，香港艺人陈冠希与张柏芝的私密照片在网上流传；2月4日，作为艳照门事件的当事人之一，张柏芝的私密照片再次出现在网络上，香港警方表示涉案照片达上千张之后，张柏芝对艳照门事件作回应，并公开认错。

涉嫌合同诈骗

2014年7月16日，宫庭海与张柏芝的经纪人余毓兴签订了张柏芝出任《女神的新衣》栏目嘉宾的合同。宫庭海表示张柏芝方面收了200万定金后爽约，由此引发了一场涉嫌合同诈骗的官司。

2014年12月11日，张柏芝与经纪公司同发律师函，表示公司和张柏芝会通过法律手段维护合法权益。余毓兴表示在得知栏目组更改播出平台等一系列违约行为后，他委派律师终止了合约。因此整个事件与张柏芝个人无任何关系，张柏芝也没有与宫庭海以及栏目组任何人员有任何直接或间接的接触和联系。

2020年7月24日下午，张柏芝中文网官博发文回应余毓兴起诉此事，并列出其经纪人的三大罪行：“守护柏芝，拒绝诋毁。