1958年11月，张跃出生于湖南省长沙市 。
1978年2月—1982年2月，就读于武汉水利电力大学（现武汉大学），毕业并获得理学学士学位 。
1982年2月—1987年9月，担任武汉科技大学助教。
1987年9月—1993年10月，就读于北京科技大学金属物理专业研究生，先后获得工学硕士、工学博士学位。
1993年10月—1995年10月，在武汉工业大学（现武汉理工大学）从事博士后研究工作。
1995年10月，进入北京科技大学工作，同年晋升为教授。
1998年，被聘为博士生导师。
2000年10月—2000年12月，获得Anthony Mason Fellowship资助，在澳大利亚新南威尔士大学材料科学与工程学院合作研究。
2001年1月—2002年2月，获得日本学术振兴会（JSPS）资助，在日本东北大学、东京大学、东京工业大学、大阪大学、京都大学合作研究和学术访问 。
2002年10月—2003年4月，担任美国佐治亚理工学院材料科学与工程学院、纳米材料技术中心访问教授。
2003年，获得国家杰出青年科学基金资助。
2004年6月—2014年12月，担任北京科技大学副校长兼研究生院院长 。
2019年11月，当选为中国科学院院士 。
