1983年5月2日，张志磊出生在河南周口沈丘县石槽乡前张营村。

1995年，刚满13岁的张志磊被沈丘县体育教练李国峰选中，成为专业划船运动员。

1998年，身高达到1.95米、体重达到120公斤的张志磊离开划船队，转入河南省重竞技中心下属的拳击队，跟随省队教练谷锦清开始专业拳击训练。

2001年11月，张志磊代表河南省参加在广州举行的第九届全国运动会，获得拳击项目91公斤以上级季军。

2003年4月3日，张志磊在全国拳击锦标赛91公斤以上级比赛中以16比7战胜重庆队李斌，获该项冠军。

2004年11月，在南京市龙江体育馆举行的全国拳击冠军赛决赛中，张志磊负于张君龙获得亚军。

2004年1月17日，在菲律宾马尼拉举行的亚洲拳击锦标赛中，张志磊获得91公斤以上级季军。

2004年，张志磊参加第一届世界大学生锦标赛，获得拳击项目91公斤以上级亚军。

2005年4月2日，在湖南长沙贺龙体育馆举行的“中国电视拳王大奖赛”总决赛中，张志磊负于张君龙。

2005年10月，张志磊参加在南京举行的第十届全国运动会，获得拳击项目91公斤以上级冠军。11月，张志磊在四川绵阳举行的世界拳击锦标赛中，不慎肘部受伤，导致很长时间内不能正常训练。

2006年8月30日，伤愈复出的张志磊参加全国拳击精英赛暨第15届亚运会选拔赛，获得91公斤以上级冠军。

2007年4月13日，在成都举行的全国拳击锦标赛中，张志磊获得91公斤以上级冠军。11月3日，张志磊参加美国芝加哥世界拳击锦标赛，获得男子91公斤以上级铜牌。在波兰第25届“比利克斯旦宁”杯国际A级拳击邀请赛中，张志磊击败俄罗斯前世界冠军一举摘金。11月22日，在北京工人体育馆举行的好运北京2007年国际拳击邀请赛中，张志磊在半决赛因伤退出了比赛，收获一枚铜牌。

2008年8月24日，在北京奥运会男子超重量91公斤以上级决赛中，张志磊负于意大利选手罗伯托·卡马雷莱获得银牌。11月7日，在青岛大学体育馆举行的全国男子拳击锦标赛男子91公斤以上级决赛中，代表河南队出战的张志磊输给了四川队选手董晓伟获得亚军。

2009年9月，在意大利米兰举行的世界拳击锦标赛上，张志磊获得男子91公斤以上级铜牌。10月26日，在山东举行第十一届全运会拳击男子91公斤以上级决赛中，张志磊以19：3战胜董晓伟获得冠军。

2010年3月23日，张志磊参加在海口举行的全国拳击锦标赛，获得91公斤以上级冠军。9月2日，在北京举行的首届世界武搏运动会拳击男子91公斤以上级决赛中，因罗马尼亚选手尼斯托尔中途放弃比赛，张志磊夺得金牌。10月1日，在纽约曼哈顿的唐人街举行的中美业余拳击争霸赛中，张志磊在91公斤级比赛中战胜美国选手凯利。11月25日，在广州亚运会拳击比赛男子91公斤以上级决赛中，张志磊以7：5战胜哈萨克斯坦选手季奇科夺得冠军。

2011年4月28日，张志磊参加在大连举行的全国拳击锦标赛，获得91公斤以上级冠军。

2012年4月12日，在哈萨克斯坦阿斯塔纳举行的伦敦奥运会拳击亚洲区资格赛决赛中，张志磊战胜叙利亚选手霍索恩夺得冠军。6月7日，在中国呼伦贝尔“地壹街”杯国际拳击邀请赛中，张志磊战胜郭晋。

2013年9月10日，在辽宁锦州举行的第十二届全运会拳击项目男子91公斤以上级决赛中，张志磊以15：6的总比分战胜谷光明，夺得91公斤以上级冠军。

2014年3月11日，张志磊与美国王朝拳击推广公司签约，正式宣布进军职业拳坛，双方在纽约举行了正式签约新闻发布会。

2014年8月9日，张志磊在美国内华达州的SALLON迎来了自己的职业拳坛首秀，张志磊首回合17秒钟击倒对手Curtis Lee Tate。

2015年3月14日，在美国新泽西举行的一场4回合职业拳击比赛上，张志磊两次击倒战胜布兰登·斯宾塞。6月7日，在纽约的巴克莱中心，张志磊三次击倒战胜格兰·托马斯。8月15日，在美国新泽西州大西洋城举行的一场6回合职业拳击比赛上，张志磊KO战胜美国选手丹尼斯·本森。11月22日，在美国拉斯维加斯举行的职业拳击比赛中，张志磊判定战胜美国选手胡安·古德。

2016年2月20日，在甘肃进行的2016年丝绸之路拳王争霸赛WBC世界拳击理事会重量级6回合比赛中，张志磊只用几十秒的时间就TKO了印尼拳手大卫·柯斯瓦拉。3月26日，在美国举行的一场职业拳击比赛上，张志磊TKO战胜泰里·奥提兹。7月25日，在美国新泽西州大西洋城克拉瑞吉酒店结束的一场重量级职业拳击争霸赛中，张志磊六个回合点数战胜了美国对手罗德尼·埃尔南德斯。9月30日，在温州奥林匹克体育馆举行的WBA排位赛中，张志磊在第一回合TKO战胜格鲁吉亚拳手戈吉拉德泽。

2017年1月21日，在河北省体育馆举行的“助力打赢脱贫攻坚战”WBO&CPBA重量级洲际拳王争霸赛中，张志磊在第一回合KO战圣澳大利亚选手彼得·格拉汉姆，赢得了WBO东方金腰带。4月30日，在美国北卡罗来纳夏洛特举行的拳击排位赛中，张志磊一回合击倒对手马克.布朗。5月27日，张志磊在美国佛罗里达TKO美国拳击手柯蒂斯·哈伯（Curtis Harper）获得自己第16场职业拳击比赛的胜利。8月6日，在美国大西洋城举行的一场十回合的职业拳击比赛上，中国重量级拳手张志磊在首回合2分43秒TKO美国选手尼克·圭瓦斯（Nick Guivas）。9月25日，在美国德克萨斯州，张志磊1回合TKO对手Byron Polley获得自己第18场连胜。

从奥运奖牌得主转入职坛的拳手不少，张志磊却是第一个敢闯入职业拳坛核心领域的中国拳手。（腾讯体育评）

张志磊具备成为世界冠军的潜能，并坚信他会给世界一个惊喜。（迪诺·杜瓦评）

张志磊是作为超重量级拳手在业余拳坛上战绩不俗。拥有201公分身高的张志磊拥有出众的协调性，而且后手拳的力量惊人。（大公体育评）