張芷溪出生于西北一座普通的小城里。高考那年張芷溪以理科總分532的成績考入了西南民大學習英文專業(yè)。在王小丫主持的“《開心辭典》――暑期特別節(jié)目”中因為其得體的言談舉止、深厚的知識底蘊而被評為“才貌雙全女大學生”。大學畢業(yè)后，張芷溪只身來到了北京，跟電影學院名師學習編劇的專業(yè)知識，張芷溪報考了張巍的研究生并且在100多名報考者中進入了前三名的復試，但在復試的當天張芷溪卻收到了表演系錄取的通知，原來張芷溪之前也同時報考了表演系MFA碩士，并且優(yōu)先錄取到了表演學院。張芷溪誤打誤撞學習了表演專業(yè)，并成為了一名專業(yè)的演員。
2012年在電視劇《活佛濟公3》中飾演《天鵝夢》單元女主角仇天鵝。4月，參與拍攝由上海星酷影視打造的作品《萬水千山風雨情》，劇中飾演角色高綾音、高綾韻一對雙胞胎姐妹，命運卻大相徑庭；9月23日，主演電視劇《下一個奇跡》在美國殺青，張芷溪在劇中出演女一號梁晨一角。2013年主演電視劇《精忠岳飛》，飾演岳飛之女岳安娘，電視劇由唐季禮監(jiān)制、鞠覺亮執(zhí)導，黃曉明、林心如、羅嘉良、吳秀波、劉詩詩、于榮光、邵兵等主演。主演《對不起愛上你》中飾演郝姐一角。2014年在電視劇《月供》，出演女一號蘇小亞。參與拍攝電視劇《繭鎮(zhèn)奇緣》，片中飾演黃夢清、孟卓瑤兩個角色，電視劇由李少紅執(zhí)導，改編自熱門小說《塔羅女神探之繭鎮(zhèn)奇案》。同年主演由桐華監(jiān)制并策劃的電視劇《抓住彩虹的男人》。7月主演了于正制作的古裝電視劇《美人制造》，飾演金玉一角。8月5日主演電視劇《五鼠鬧東京》開機，飾演白玉堂女友金亞蘭，與陳曉上演一對生死戀人。2015年4月13日，電視劇《寂寞空庭春欲晚》正式開機，飾演與琳瑯一同入宮的好姐妹畫珠。8月20日，電視劇《雪白血紅》正式開機，芷溪飾演女一號蘇莎，首次挑戰(zhàn)女特工角色。