Trương Mạn Ngọc sinh tại Hồng Kông trong một gia đình thương gia gốc Thượng Hải. Do gia đình chuyển sang Anh Quốc sinh sống nên thời thơ ấu và niên thiếu của Trương trải qua ở nước ngoài.

Năm 1983, Trương Mạn Ngọc trở về Hồng Kông tham gia cuộc thi Hoa hậu Hồng Kông của hãng truyền hình TVB và được trao ngôi Á hậu. Cùng năm này bà cũng vào đến vòng bán kết của cuộc thi Hoa hậu Thế giới (Miss World). Danh hiệu sắc đẹp đã mở ra con đường cho Trương Mạn Ngọc đến với nghệ thuật, bà bắt đầu tham gia các bộ phim truyền hình của hãng TVB, trong đó phải kể tới bộ Tân trát sư huynh (新紮師兄, 1984) đóng cùng Lương Triều Vĩ và Lưu Gia Linh.

Trương đóng phim điện ảnh cũng từ năm 1984 và chỉ một năm sau đó bà đã có vai diễn ấn tượng trong phim Câu chuyện cảnh sát (警察故事, 1985), đó là vai A Mỹ, bạn gái của cảnh sát Trần Gia Câu do Thành Long thủ vai. Trong giai đoạn đầu của sự nghiệp điện ảnh, vai diễn của Trương trong các bộ phim thường chỉ là các cô gái xinh đẹp và không đòi hỏi cao về kỹ năng diễn xuất. Năm 1988, Trương Mạn Ngọc thực sự chứng tỏ khả năng diễn xuất của bà với vai diễn đột phá trong phim Vượng Giác Ca môn (旺角卡門, 1988), một tác phẩm của đạo diễn Vương Gia Vệ. Trương được đề cử giải Nữ diễn viên chính xuất sắc nhất tại Giải thưởng Điện ảnh Hồng Kông và cũng đánh dấu sự cộng tác lâu dài và thành công giữa bà và đạo diễn Vương Gia Vệ.

Sau thành công nghệ thuật đầu tay này, Trương Mạn Ngọc tiếp tục tham gia những bộ phim nghệ thuật và trở thành ngôi sao của điện ảnh Hồng Kông qua các bộ phim có doanh thu cao như Đông phương tam hiệp (東方三俠, 1993) hay những phim được giới phê bình đánh giá cao như Đông Tà Tây Độc (東邪西毒, 1994) và Điềm mật mật (甜蜜蜜, 1996).

Sau những thành công với điện ảnh Hồng Kông, Trương tham gia bộ phim nước ngoài đầu tiên vào năm 1996, bộ phim Pháp Irma Vep của đạo diễn Olivier Assayas. Hai người sau đó đã kết hôn năm 1998 và chia tay nhau năm 2001. Năm 2004, Trương Mạn Ngọc và Assayas hợp tác trở lại trong bộ phim Clean, tác phẩm này giúp Trương trở thành nữ diễn viên người châu Á đầu tiên giành giải Nữ diễn viên xuất sắc (Prix d'interprétation féminine).

Kể từ năm 2000 trở lại đây, Trương Mạn Ngọc tham gia rất ít phim, tuy nhiên hầu như phim nào bà cũng được đánh giá cao. Ngoài vai Vương Nhã Vi trong Clean, Trương còn được đánh giá cao về diễn xuất trong bộ phim của đạo diễn Vương Gia Vệ là Tâm trạng khi yêu (花樣年華, 2000), cũng như vai diễn của trong phim Anh hùng (英雄, 2002) của đạo diễn Trương Nghệ Mưu. Sau năm 2004 Trương không còn đóng phim thường xuyên nữa, bà gần như đã tạm ngừng sự nghiệp điện ảnh và chuyển sang vẽ tranh hoặc sáng tác nhạc.[2]