1893年2月23日张耀翔出生于湖北汉口。他的父亲张光禄先生是靠教私塾过活的知识分子，母亲是不识字的农村妇女。他们有四个子女，由于生活困穷，有两个先后死亡，只剩下耀翔和他的妹妹耀芬。
1903年，张耀翔十岁，汉口文华学校来了一位中文名为孟姓的美国传教士，想学中国语言文字，找到了私塾教师张光禄先生，每月薪水三元。张耀翔十三岁时，双亲相继死亡，传教士感念张光禄的施教之恩，送张耀翔入文华学校，妹妹耀芬入文华女校。他们都住在校里，一切费用均被豁免。张耀翔入学很快接受了新思想，深受达尔文进化论的影响，特别喜欢读严复的译著《天演论》及梁启超主办的《新民丛报》等刊物，最讨厌做礼拜及传教。
1913年，张耀翔二十岁，考取清华学校留美预备班，插入高等科三年级。
1915年秋，张耀翔由清华学堂保送赴美留学，抵美后，分配在麻省的安麦斯大学，后来转学至纽约哥伦比亚大学攻读心理学，五年后获得硕士学位。
1920年，张耀翔应北京高等师范学校校长陈宝泉先生之邀，回国任教于北高师，讲授普通心理、实验心理、儿童心理、教育心理，自编四门课的讲义纲要，并筹备心理实验室。
1921年夏，南京高等师范学校举办暑期教育讲习会，张耀翔在该会担任“教育测验”和“教育统计”两门课。讲习会将结束时，成立“中华心理学会”，张耀翔为心理学会会长兼编辑部主任。
1922年，创办中国第一本心理学杂志《心理》，并担任主编。
1923年2月12日张耀翔程俊英在北京报子街聚贤堂结婚，来宾数百人，多为当时教育界人士和在校的学生。婚后住在宣武门外教场五条二十号。是年夏，张耀翔和李大钊、梁启超等发起非宗教同盟，各校师生纷纷响应。四处讲演，撰文宣传，对国人破除迷信，提倡科学，起了一定的作用。
1927年夏，张耀翔赴哈尔滨讲演。
1928年，上海大夏大学欧元怀校长约张耀翔来沪任教，不得已辞去北京男女两师大的课务到了上海。到沪后，南京中央大学教育系主任孟宪承约他任教，因而每周往返于沪宁一次。
1929年，上海暨南大学约张耀翔任课，遂辞去中大而就暨大与大夏。时全家住在上海郊区真如暨南新村。
1930年，张耀翔任商务印书馆《教育大辞书》特约编辑，编写“感觉”等条目。是年秋，兼任暨南大学教育系主任。课余之暇，从事研究工作与阅读古籍，搜集编写《中国心理学史》的资料。
1931年，耀翔三十八岁。写《自觉心理》等三篇文章，发表在暨大主编的《教育季刊》上。又编辑《心理学论文索引》一书，并整理“普通心理”、“教育心理儿童心理”、“应用心理”的讲稿。
1932年，在《中华学艺社十五用年纪念刊》上发表《十五年来中国心理学》一文。
1933年，发表《从著述上观察晚近心理学之研究》等几篇文章。
1934年，张耀翔被商务印书馆聘为特约编辑，担任摘译外国最新发表的心理学论文，使国人能够在最短时间内接触到外国心理学的最新研究成果，一直从事此工作直至抗战。是年，暨大更换校长，由何炳松继任，聘张耀翔担任教务长职。
1935年秋，暨南大学招生，考试中有人作弊，张耀翔立即让其离开考场，但是考场内有一党棍考生，竟掏出手枪对着他，试图破坏考场秩序，校长闻讯，入场处理此事。张耀翔愤然离职，经校方多次挽留，才勉强答应任教授一职。
1936年，张耀翔应福建教育厅办的中学教师暑期讲习会的邀请，与夫人程俊英到福州程俊英的老家凭吊。同年，和几位同仁组织了“心理学会”，并出版《心理》季刊杂志。
1937年，抗战全面爆发，暨南大学迁入上海租界，张耀翔仍在暨大任教。从这年起到1940年第二次整理旧稿，并出书《心理学集成》，全书共十四編，每编约五万字到七万字。
1941年，第二次世界大战全面爆发，暨大迁至贵阳。张耀翔因长子肺病，未能随往，便到私立沪江大学任教，并在私立大夏和光华二校兼课。当时通货膨胀，物价飞涨，张耀翔一家艰难维生，与挚友们保持民族气节互勉。
1945年，抗战胜利。不久，暨大迁回上海，张耀翔乃辞去沪江而就暨大与复旦、大夏。张耀翔在《前线日报》发表《大器早成》、《具体对抽象》两文，在《青年日报》发表《求知的乐趣》，在《平论半月刊》发表《强国与强民》等文。1946年，耀翔在《平论半月刊》发表《谈效能》一文，被北新书店选为中学生的活叶文选。1947年，张耀翔长子正奇病重逝世，年仅十八岁。张耀翔在《感觉心理》自序中说本书的编目、校阅及抄写工作，大半由大儿正奇担任。1949年5月，上海解放。
1950年，张耀翔任复旦大学教育系教授。五月二十三日，他为复旦大学教育系壁报写了《解放后的一个新认识》一文，他深感旧知识分子与老干部之间，在思想和习惯方面，都有很大差距，只有在党的领导下，才能改变知识分子的精神面貌和旧习愤势力，知识分子实有思想改造的必要。
1951年，全国高校院系调整。中山北路的旧大夏大学，改为华东师范大学。复旦的教育系调整至师大。张耀翔夫妇二人都转到师大任教。是年冬，全校师生到皖北宿县参加土改，张耀翔亦同行。
1954年，《文汇报》辟“五年来在接受马克思、列宁主义教育中的体会”专栏，向张耀翔组稿，因而写了《这五年》一文。他说：“我行年六十，始知五十九年之非，读书数十载，方悟惭愧二字。这五年的最大收获，还不仅由书本得来，是来自客观现实，社会存在。”这篇文章，是这五年中受到再教育的心得体会，为思想转变的代表作。这个时期，又在《活教育》杂志发表《青年犯罪问题在苏联》，在《华东师大周刊》发表《巴甫洛夫的治学精神》两篇文章。本年秋，张耀翔夫妇由瑞金二路迁至师大一村居住。
1955年，张耀翔担任华东师大教育系主任兼工会主席。
1956年，张耀翔参加北京召开的全国心理学会理事会，会上特别讨论关于“心理学史”的研究，并且具体分工，张耀翔分到一部分的编写工作。中国心理学会上海分会于是年六月十七日在华东师大举行第二次全体大会，会员及来宾到会者约五十余人。举行学术专题报告，由张耀翔及萧孝嵘报告“心理学讲义”第二编，并选举张耀翔为第二届理事会理事。
1957年11月7日，心理学会上海分会举行第三次会议，张耀翔在该会上报告《解放前后心理学的情況及其今后发展》一文。是年九月五日，在《解放日报》发表《从心理学的发展看党对科学的领导》。本文是将解放前后心理学质和量的发展作一对比，根据事实，说明解放后心理学的成就。
1958年，张耀翔参加上海市万人检査团，到工厂学习、劳动。半年后，写了一篇《到工厂后的心得体会》，在师大教育系会议上报吿。是年四月，在《华东师大学报》发表《论空间知觉》一文。
1960年5月，张耀翔因病在华东医院住了一年多，于1961年秋回家疗养。
1964年7月9日张耀翔于上海逝世，享年72岁。张耀翔先生的一生是为心理学研究和教学的一生，他一直致力于心理学的科普工作，堪称中国提倡心理学的第一人。