1995年，6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11届全运会网球女子团体冠军。2011年10月，在中，张帅搭档日本选手伊达公子获得WTA大阪赛冠军，这是也其职业生涯第一个WTA赛事的双打冠军。2012年4月，张帅与中华台北选手庄佳容合作赢得WTA埃斯托里尔公开赛双打冠军。9月，张帅和泰国选手塔纳苏甘合作获得WTA广州网球公开赛双打冠军。2月，张帅选择单飞。 2013年9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2月，张帅与彭帅组合获得WTA泰国芭堤雅公开赛双打冠军。2016年初，大满贯澳网赛场上，张帅不仅在首轮击败世界第二哈勒普打破了14次大满贯正赛不胜魔咒，而且创历史的闯入澳网女单8强。