1998年张柏芝被周星驰发掘,加盟电影《
喜剧之王》,凭借在片
中饰演的柳飘飘一角而成名,并获得香港电影金像奖最佳新人奖提名;《喜剧之王》在香港上映后票房达到三千万港币,成为当年贺岁片中的票房冠军;此后张柏芝接拍了马楚成执导的爱情文艺片《
星愿》,并演唱电影主题曲《星语心愿》。
1999年6月8日,正式签约环球唱片公司,首张EP《任何天气》于1999年7月26日推出后销量达到白金;同年8月,张柏芝主演的电影《星愿》在香港上映,票房突破一千万,张柏芝凭借该片获得第19届香港电影金像奖最佳新人奖。
2000年获得十大劲歌金曲最受欢迎新人金奖以
及十大中文金曲最有前途新人金奖。同年,与经理人朱永龙关系破裂,之后向太成为其经理人。
2001年张柏芝首度进军国际,接拍韩国电影《白兰》,饰演飘洋过海前往韩国谋生的白兰;该片不但为她带来韩国电影大钟奖最佳女主角提名,还令她在韩国的知名度进一步提升。
2002年接拍电影《河东狮吼》,她在片中饰演的柳月虹形象突出,受到观众的好评,这部电影亦为她开拓了内地市场。2003年凭借电影《河东狮吼》获得第3届华语电影传媒大奖港台最受欢迎女演员金奖。
2004年,张柏芝在影片《
忘不了》中一改过去的玉女形象,
饰演一个生活在社会底层的小巴司机;凭借在电影《忘不了》的表现,她获得了香港电影金像奖、香港电影金紫荆奖、华语电影传媒大奖的最佳女主角奖;同年她凭借电影《大只佬》获得第10届香港电影评论学会大奖最佳女演员奖;随后她接拍了陈凯歌执导的奇幻史诗电影《
无极》,饰演用无爱的一生来换取荣华富贵的倾城。该片入围第54届德国柏林国际电影节最优秀电影单元。2005年主演的电影《无极》获得美国电影金球奖最佳外语片提名。
2006年,张柏芝应邀为香港星光大道打手印,成为被表扬的电影工作者之一;同年张柏芝宣布告别乐坛。
2010年6月,张柏芝随同周星驰的《长江七号爱地球》片组参加上海国际电影节,并携长子Lucas一起演唱电影的主题曲;7月张柏芝在接受香港媒体采访时确认将接拍尔冬升的电影,时隔四年正式复出;10月,张柏芝以千万片酬与甄子丹、刘嘉玲合共同主演黄百鸣的贺岁电影《
最强质隆罚此片也成为她复出后的首部电影。同年,她还接拍了《杨门女将之军令如山》、《
无价之宝》等电影,并在马楚成导演的电影《
极速天使》里客串演出。
2011年,张柏芝重返乐坛,发行单曲《曾经》;同年张柏芝签约AEG新亚洲娱乐,并成立“张柏芝工作室”。2012年8月17日,张柏芝主演的电影《
河东狮吼2》在全国上映。
2013年,在央视《
舞出我人生》第二期节目录制期间,张柏芝因为腰部受伤而临时退出比赛;同年9月,张柏芝经纪公司确认她已定居加拿大。2014年5月14日,张柏芝带病录制节目《
妈妈咪呀》。