张楚楚自幼在美国长大。2006年，在参加美国高考时，拿到了包括美国排名第一的设计学院帕森斯设计学院等六所大学的录取通知书。2010年，在中国高考中时以600分的成绩考入了上海戏剧学院表演系。
2007年，与母亲宋佳做客东方卫视明星访谈节目《家庭演播室》，张楚楚不仅现场弹奏钢琴，还展示自己的油画作品。
2011年8月25日，在北京与母亲宋佳身着同色系晚礼裙亮相第二十八届飞天奖颁奖现场，并陪伴母亲登台。8月28日，再次与母亲宋佳亮相第十四届中国广播影视大奖电影华表奖红毯。
2013年，主演胡玫执导的革命题材电视剧《大江东去》，饰演川岛芳子。
2014年1月，与杨玏领衔主演励志剧《传承》，饰演乐翻天董事长之女王碧玉。2月，参加浙江卫视青春励志真人秀节目《我不是明星》第二季，在节目中跳起《SorrySorry》与《Nobody》两首韩国热舞，并反串男生表演。3月，张楚楚在经过11期的比赛后，闯入《我不是明星》第二季总决赛，凭借稳定的表现获得了年度总冠军。4月16日，与母亲宋佳一同亮相第四届北京国际电影节开幕式。4月23日，与母亲宋佳参加重庆卫视娱乐访谈节目《超级访问》，分享她们背后的故事。7月，与唐曾、张洪杰、申军谊联袂主演的当代农村题材电视连续剧《追求幸福的日子》登陆辽宁卫视，剧中她饰演女一号村里贸易公司的经理姜凝。凭借在剧中的精彩演出，获得了第6届新农村电视艺术节最佳新人奖。10月，与母亲宋佳在欧洲参加江西卫视打造的明星孝道真人秀节目《带着爸妈去旅行》第二阶段的拍摄。
张楚楚的父亲是京剧表演艺术家张学津，母亲是影视演员宋佳，而其家中还有一个弟弟帅帅。
2015年9月，张楚楚与母亲宋佳出席乌兰布和沙漠举办的“绿洲沙漠蓝天中国--公益众筹”项目启动仪式。并作为“治理一片沙，认养一头羊”公益项目的代言人助力生态治沙公益事业。
影视奖项
其他奖项
张楚楚有灵性，是个人才。张楚楚遗传了妈妈宋佳的好嗓子，有扎实的唱功。张楚楚不仅人长得漂亮，而且歌唱得也很棒。