张美瑶1957年参加玉峰制片厂演员训练班。1959年获老板兼导演林抟秋赏识,主演台语片《叹烟花》上下集,《阿三哥出马》,《错恋》及一部未完成的《桃花夜渡》。时正值台语片陷入低潮,市场陷入不景气当中,1960年玉峰公司结束,经由曾介绍她到玉峰的赖耀培先生引荐,遂到国华广告公司担任电台广播员并充任日历女郎。1962年为台制厂长龙芳从日历上看见张美瑶因而罗致为基本演员,主演国语片《吴凤》,以片中美丽动人的山地少女形象,首次引起影坛注目,成为日後台制厂的当家花旦。1963年应香港电懋公司之邀赴港主演《谍海四壮士》,《西太后与珍妃》1964年再赴港主演《生死关头》,返台後演《风尘三侠》与《雷堡风云》。同年底应日本东宝公司之邀赴日主演《香港白蔷薇》,《曼谷之夜》两片,在亚洲影展中获最有前途的新星。张美瑶回国後参加了《桥》的拍摄,因而与柯俊雄相识相恋。1970年声誉正隆时与演员柯俊雄结婚,婚後续拍完《再见阿郎》一片後息影,只在1978年客串演出过《黄埔军魂》一片。日前复出接演公视戏剧《後山日先照》之先生娘一角。2003年演出公视文学大戏《赴宴》。