張無忌的幼年在冰火島度過，其間跟父親學過一些武當派入門武功，又給義父傳授崆峒派絕學「七傷拳」之口訣，直到十歲才跟父母回到中原。回到中原後，因武林人士追問謝遜與屠龍刀的下落，張翠山夫婦為保守秘密而被迫在武當山紫霄宮前雙雙自盡，而張無忌被「玄冥二老」之一鶴筆翁以「玄冥神掌」打傷後，只能依靠太師父張三丰、師叔伯等人以深厚內力灌入體內才得以續命，但仍然淨除不了他身上的寒毒。
其後金花婆婆前來蝴蝶谷報卻夫仇，殺死胡青牛夫婦，張無忌幸得峨嵋派掌門滅絕師太之助才能免於被害。在紀曉芙死後，張無忌便帶著她的女兒楊不悔千裡迢迢到西域崑崙山尋訪楊不悔之生父、明教「光明左使」楊逍。
其間被崑崙派掌門「鐵琴先生」何太衝陷害，險些喪掉性命；接著又給「驚天一筆」朱長齡和自己戀慕的朱九真誘騙，旨在套取謝遜及屠龍刀的下落。後來張無忌識破了朱長齡的奸計，欲逃脫時與朱長齡雙雙跌落崑崙山一山谷之平臺上，自己因身子瘦少而穿過平臺一狹窄山洞走進一個世外桃源，朱長齡卻不能穿過山洞而被困於外。在這山洞後的世外桃源裡，因偶然救了一隻白猿而獲得完整的《九陽真經》。修習九陽神功達五年有餘，不但纏綿體內多時的寒毒盡皆驅除，且內力更臻渾厚至極、出神入化的境界。
二十歲的張無忌出谷之後不久，便即為自己的驚世內力小試牛刀，先助蛛兒打退武烈、何太衝、「毒手無鹽」丁敏君等人，又在西域大漠時不避不擋的硬接峨嵋派掌門滅絕師太的「飄雪穿雲掌」、「截手九式」和「佛光普照」三掌而能保住性命。
隨後，張無忌被「布袋和尚」說不得用「乾坤一氣袋」擄上明教總壇光明頂，卻在袋中陰錯陽差地把《九陽真經》最後一關衝破，神功遂得以大成。後又因追趕成昆而與小昭走進秘道，意外獲得波斯明教的護教神功「乾坤大挪移」心法，因身負極為深厚的內力，使其在數個時辰內練至第七層，並因之而脫險。時年紀輕輕的張無忌，武功已是當世數一數二，適逢六大門派圍攻光明頂，明教陷於存亡之間，張無忌挺身而出，使「乾坤大挪移」力挫「六大派」（崆峒派宗維俠、常敬之、少林派空性神僧、華山派鮮于通、高老者、矮老者、崑崙派何太衝、斑淑嫻、峨嵋派滅絕師太、武當派宋青書），亦因其蓋世武功，被明教上下推舉為第三十四代教主，領導明教走上反元的道路。張無忌欲到冰火島接回義父謝遜，遂率領明教中人返至中原，途中聞得六大派離開光明頂後相繼失蹤，接著在甘涼大道上巧遇女扮男裝的趙敏正持著「倚天劍」，命其手下將欺凌百姓的元兵射殺，眾人不疑有詐，接受趙敏邀請往綠柳山莊歇息，遭趙敏暗中下毒。
張無忌為取解藥，與趙敏雙雙墜進機關陷阱之中，二人肌膚相親，趙敏對張無忌漸生愛意。眾人到達嵩山少林寺後，驚見少林派遭人血洗，還嫁禍於明教，張無忌知事態非比尋常，便與韋一笑趕往武當山營救。在武當山上，得太師父張三丰傳授其新創絕學「太極拳」和「太極劍」，並以此將趙敏旗下的武林異人「八臂神劍」方東白及來自西域「金剛門」的阿二、阿三打成重傷殘廢，替父母、師叔伯等人報卻大仇。當得悉一切乃趙敏所嫁禍後，便逼迫趙敏說出六大派的下落，並交出「黑玉斷續膏」以醫治三師伯俞岱巖及六師叔殷梨亭。當獲悉六大派因中了十香軟筋散而給趙敏囚禁在大都萬安寺後，遂與楊逍、韋一笑前往營救，其間遇見潛伏汝陽王府多年的光明右使範遙。範遙使計從玄冥二老手中騙得十香軟筋散的解藥，讓六大派中人回復內力，及後張無忌施展「乾坤大挪移」神功使眾人從萬安寺高塔中跳下地面而能安然無恙。此時金花婆婆把謝遜帶至靈蛇島，並將新任峨嵋派掌門人周芷若一併擄走。張無忌、趙敏、小昭三人扮作舵工，與金花婆婆師徒、被擄的周芷若一起乘船到達靈蛇島，重遇義父謝遜，卻不立即表露身份。金花婆婆欲得到屠龍刀以報夫仇，與謝遜交手決戰。張無忌從二人對話得悉金花婆婆的原來身份便是銷聲匿跡多年、明教四大護教法王之一的紫衫龍王黛綺絲。便於此時，波斯明教派來的使者「風雲三使」──流雲使、妙風使、輝月使前來靈蛇島捉拿犯了教規的黛綺絲。張無忌為保護義父而與風雲三使過招，儘管內力深厚，卻給對方所施展的源自古波斯的「聖火令武功」弄得一籌莫展，後來從聖火令上記載的經文學習了這門古波斯武功才曉得對應之法。風雲三使遭了暗算，張無忌等人因此能成功逃脫。黛綺絲、小昭二人跟隨波斯明教中人離開後，張無忌、趙敏、周芷若、殷離、謝遜五人乘坐波斯船到達一荒島上，好讓殷離靜心養傷。一日，張無忌發現自己身中「十香軟筋散」，趙敏和屠龍刀、倚天劍同告失蹤，而謝遜和周芷若亦受了傷，殷離更已死去。張無忌認定是趙敏所下毒手，元兇周芷若假意在旁慫恿張無忌務必手刃仇人，精明的謝遜卻隱忍不發。及後張無忌、周芷若在島上訂下婚姻之約。回到中原後，張無忌在遼東遇上趙敏，卻下不了手將其殺掉。其後謝遜、周芷若相繼失蹤，張無忌為尋二人下落到處打探，終於發現周芷若落在丐幫手中。急欲救回未婚妻而硬闖丐幫大會落腳之處，雙方酣鬥之際，楊姓後人黃衫女子從天而降，並帶同前丐幫幫主史火龍遺孤史紅石一起前來，當眾揭穿成昆、陳友諒的奸謀。張無忌與周芷若拜堂成親之日，趙敏突然出現，把謝遜處於險境的消息告知張無忌，並要求張無忌兌現第二個承諾，不與周芷若成親。
張無忌救義父心切，隨趙敏離去。趙敏把張無忌帶至河南少室山下欲營救謝遜。張無忌扮作樵夫混入少林寺，發現成昆竟然未死。原來成昆在光明頂上詐死以掩人耳目，好讓其禍亂武林的奸計得逞。遂暗中跟隨成昆，得悉謝遜受困之地，乃少林寺以北百丈外的一座小山峰上，由達摩堂三位得道高僧渡厄、渡劫、渡難看管。張無忌獨自闖關，卻破不了三大神僧的「金剛伏魔圈」，未能救出謝遜。屠獅英雄大會上，周芷若有心當武林盟主，張無忌對棄守婚約一事感到愧疚，故交手時暗中相讓。及後二人合力救出謝遜，周芷若欲殺人滅口將謝遜擊斃之際，黃衫女子又再出現，並以正宗「摧堅神爪」將其制服，並將其身上的「十香軟筋散」和兩塊刻有桃花島地圖的鐵片交給張無忌，揭破周芷若在荒島上下毒害人、盜去屠龍刀和倚天劍的秘密。張無忌身任明教教主，成功消除明教與各大門派的隔閡，獲得屠龍刀後更號令天下，更得到武學巨著秘籍，成為一代宗師。將《武穆遺書》交給明教中人徐達，使其用兵如有神，率領義軍連敗元兵，威震漠北。
最終張無忌卸下明教教主職務後，與趙敏寄跡蒙古