早年经历
从小在北京海军大院长大，后随军在海军南海舰队榆林基地，之后考上广州美术学院附中，每到寒暑假，他都要到少林寺国际散打二队去学武。习武期间，他又结缘少林高僧，拜师于少林寺释德忍门下，成为少林第32代俗家弟子，僧名"释行瀚"。1995年，在河南嵩山少林寺武术馆暨郑州少林国际武术节上，年仅十八岁的他获得了散打大赛75kg级冠军。在习武的同时，他的功课并没有耽误。1997年，张政勇面临高考的选择 ，他报考了北京电影学院表演系、上海戏剧学院表演系，和广州美术学院油画系。
演艺经历
2000年首次参演周杰、任泉主演根据古典著作《三侠五义》改编的古装连续剧《少年包青天》，在剧中饰演利小刀。
2003年参与拍摄聂远、释小龙、黄海冰主演以历人世间传说及历史故事综合改编的古装侠义电视剧《隋唐英雄传》，饰演宇文成都。
2004年搭档黄晓明、刘亦菲主演古装剧《神雕侠侣》，饰演尼摩星。同年在陈剑飞执导的战争剧《敌后武工队》中饰演刘太生一角。
2005年参演郭达主演的电视剧《狼烟再起》，饰演刘铁山。
2006年在胡兵、于小伟主演的现代爱情剧《超级男女》中饰演吉米。同年在张玉中执导的励志电视剧《雄关漫道》中饰演周昌。
2007年与文章合作领衔主演情感谍战剧《兄弟门》，在剧中饰演查理。同年搭档谢君豪主演电视剧《狐步谍影》，在剧中饰演彼德。并获得获亚洲最佳电视剧提名大奖。
2008年搭档形佳栋、崔波主演纪念上海解放60周年献礼片《进城》，饰演蓝正红。同年参与拍摄抗日电视剧《十三省》，饰演赵景海。
2009年搭档文章、张若昀领衔主演电视剧《雪豹》，凭借剧中杨大力一角，获得第26届中国电视金鹰奖并获优秀电视剧奖。
2010年搭档曹克难、田宇鹏主演革命历史儿童题材电视剧《小小飞虎队》，在剧中饰演刘洪。获得第26届中国电视金鹰奖。
2011年在钱五一执导的近代传奇连续剧《汉口码头》中饰演黑皮一角。
2012年参演白威、张博主演的抗战悬疑题材电视剧《出关》，饰演大骆驼。同年在李卓霖、章雯琪主演的抗战剧《雳剑》中饰演王宝财。
2014年参演李慧民执导的电视剧《省港大营救》，饰演吴黑仔。