1918年6月15日，张瑞芳出生在河北省保定市的一个旧军官家庭，她从高中起就开始接触话剧。1927年，与蓝马等共同出演田汉的3幕话剧《名优之死》。1931年，张瑞芳与崔嵬共同出演独幕剧《放下你的鞭子》
1935年，进入北平国立艺术专科学校西洋画系学习，并参加了戏剧活动。1937年七七事变后，张瑞芳与张楠、陈荒煤等组成了以宣传抗日为宗旨的“北平学生战地移动剧团”；同年，在陈荒煤编剧的话剧《打鬼子去》中饰演张大嫂；接着，出演郭沫若的话剧《屈原》；此外，还出演了曹禺的话剧《北京人》。
1938年，加入中国共产党；后来，在怒吼剧社、中华剧艺社等剧团担任演员。1940年，参演个人首部电影《火的洗礼》，在片中饰演日伪女间谍；同年，与郑君里、王珏联合主演剧情电影《东亚之光》。
1946年，担任长春电影制片厂的特约演员，并在剧情电影《松花江上》中饰演村姑妞儿。1949年，先后在北京电影制片厂、中国青年艺术剧院、上海电影制片厂担任演员，在上影演员剧团担任团长。1952年，在战争电影《南征北战》中饰演游击队长赵玉敏。1954年，在剧情电影《三年》中饰演纱厂女工赵秀妹。
1956年，与孙道临、王丹凤联袂主演根据巴金同名小说改编的剧情电影《家》。1957年，主演由赵明执导的剧情电影《凤凰之歌》，该片改编自黄梅戏《王金凤》。1958年，与张子良合作主演剧情电影《三八河边》。
1962年，与仲星火、刘非联袂主演剧情电影《李双双》，该片根据李凖的小说《李双双小传》改编，她在片中饰演善良勤劳、热情泼辣、爱笑爱吵的李双双，她凭借该片获得第2届电影百花奖最佳女演员奖。1964年，与张雁搭档主演剧情电影《李善子》。1976年，参演由赵明执导的剧情电影《年青的一代》。
1979年，与郑在石共同主演根据王兴浦同名话剧改编的剧情电影《怒吼吧！黄河》，在片中饰演乐团的负责人何丹。1982年，由其主演的儿童电影《泉水叮咚》上映，饰演退休的幼儿园教师陶奶奶。1986年，与叶志康、达式常联合出演剧情电影《T省的84·85年》。1993年，张瑞芳获得第4届中国电影表演艺术学会特别荣誉奖。
2003年，张瑞芳获得第9届中国电影表演艺术学会金凤凰奖终身成就奖。2007年，张瑞芳获得第10届上海国际电影节华语电影终身成就奖；同年，获得第26届中国电影金鸡奖终身成就奖。
张瑞芳的父亲张基曾担任保定市陆军军官学校炮科科长，母亲投入“五四”新文化运动，是一个共产党员。
第一段婚姻
1939年，当时21岁的张瑞芳还在私立女子第一中学出演话剧，就在排演莫里哀的戏《心病者》时，一个艺术学院的学生导演余克稷引起了她的注意。1940年，两人来到重庆正式结婚。然而婚后张瑞芳才感觉到，这个之前总是能在书信中交谈甚欢的人，生活在一起后却很少有话讲，两人性格上也有着极大的反差。最终在经历了5年的寂寞和痛苦后，张瑞芳不顾那个时代旁人的眼光，结束了自己第一段婚姻。
第二段婚姻
离婚后的张瑞芳又重新把精力放在话剧演出中，随后在重庆排演话剧《屈原》时，她结识了演员金山，两人在剧中分别扮演婵娟和屈原，相恋并结为夫妻。两人在一块儿演戏，能互相交流和欣赏，但作为丈夫，金山却在生活中表现得不负责任，性格独立要强的张瑞芳还是选择结束这段婚姻。
第三段婚姻
1952年，张瑞芳遇见了严励；之后，两人结婚。1999年，严励因胃癌去世。
2012年6月28日21时38分，张瑞芳因病在上海华东医院逝世，享年94岁；7月3日上午10点，张瑞芳的告别仪式在上海龙华殡仪馆大厅举行，秦怡、牛犇、张芝华等现身悼念。
影视奖项
其他奖项
张瑞芳演戏非常朴实，观众看她的戏，好像她完全没有使用什么演技，虽然她是一拿到剧本，就积极地进入角色，角色的魂魄也附体于她。在日常生活中观众也能觉察她细微的精神状态的改变，在她的举止动作中也能看到角色的影子。通过深入生活和排练，她把自己和角色完全熔铸在一起。这个演员的魅力不是通过自我，而是毫无保留地通过角色性格迸发出光彩来。克服自我和改造自我，而不是随意地流露个人的感情，促成了张瑞芳对她的角色栩栩如生的表演。在此，张瑞芳对于演员和角色的有机融合以及塑造演员精神状态的论述，呼应了斯坦尼斯拉夫斯基的观点，即演员需要把自己培养成为有强烈可塑性的工具，从而在舞台上创造出真实可信的表演。
