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1931年“九一八事变”后，离乡到北平念书；1937年“七七事变”后到上海，考入华光戏剧专科学校学习表演，毕业后先后在上海剧艺社、苦干剧团、上海艺术剧团和文华电影公司、中国电影二厂、启明电影公司、上海电影制片厂任演员。
1942年拍摄的《乱世风光》，是张伐电影的处女作。抗战胜利后，张伐先后拍摄了《太太万岁》、《母与子》、《夜店》、《悬崖勒马》、《人尽可夫》、《平步青云》、《断肠天涯》、《街头巷尾》、《鸡鸣早看天》、《喜迎春》等影片。其中最具代表性的《母与子》、《太太万岁》和《夜店》。张伐因在这几部片中的出色演技赢得电影界的认可和观众的赞许，成为颇有名气的当红小生。
上海解放后，张伐加入上海电影制片厂，成为新中国第一代电影演员。20世纪50年代至60年代前期，他先后主演或出演的影片有：《农家乐》、《翠岗红旗》、《龙须沟》、《斩断魔爪》、《伟大的起点》、《闽江桔子红》、《幸福》、《前方来信》、《黄浦江的故事》、《不老松》、《风流人物数今朝》、《金沙江畔》、《红日》、《家庭问题》等。
“文革”浪潮中，张伐遭受冲击。先被关进“牛棚”，后去“干校”劳动。“文革”后期，他参加了《征途》、《江水滔滔》两部影片的拍摄。
1978年至1986年，他相继在《平鹰坟》、《蓝光闪过之后》、《子夜》、《邻居》、《滴水观音》等10余部影片中饰演角色。此后，由于身体原因，逐渐淡出影坛。
2001年逝世，享年82岁。 张伐一生主演或参演的影片、电视剧40余部，他饰演过商人、工人、农民，也饰演过人民解放军高级将领，还饰演和高级领导干部。张伐无论饰演哪种角色，都惟妙惟肖，入木三分。其中《太太万岁》中的花心丈夫唐志远、《龙须沟》的人力车夫丁四、《金沙江畔》中的桑格土司、《红日》中的华东野战军军长沈振新等，都性格鲜明，各具特色，其表演可圈可点。张伐还参加过多部译制片的配音，最为经典的当属他为上海电影制片厂译制的苏联影片《列宁在一九一八》中列宁的配音，不但节奏分明，铿锵有力，而且具有鲜明的性格特征和领袖的气势，具有极其感人的力量。他用声音塑造的列宁，与东北电影制片厂白景晟（译制片《列宁在十月》列宁的配音）塑造的列宁的声音形象，是中国银幕上列宁声音形象不朽的经典之作，至今无有出其右者。
1993年12月获中国电影表演艺术学会“老一辈电影表演艺术家”“特别荣誉奖”。