張首晟1963年出生於上海，小時候的張首晟展現出了與眾不同的能力，5歲的他進入上海復旦大學附屬小學，小學六年課程，他只用了4年時間就完成。
9歲的張首晟進入了復旦大學附屬中學，15歲被復旦大學破格錄取。不單如此，張首晟還被作為了青少年班的天才潛力青少年重點培養。
在復旦大學上了兩年的課程後，國內的知識已經無法滿足自己的求知慾，於是他信心滿滿的去了德國，選擇攻讀理論物理學。
張首晟在24歲取得了博士學位，一次契機，張首晟遇到了自己人生中的一位貴人，這位貴人便是楊振寧。
二人相談甚歡，隨後張首晟便拜了楊振寧為師。之後的張首晟在學術成就上突飛猛進，32歲成為美國科學院院士，42歲成為中國科學院外籍院士。
2009年，華為投資48億元研發5G技術的系統部分，但苦於人才匱乏的問題，華為5G技術研發進程緩慢。經人介紹，華為與張首晟多次建立了聯繫。當華為看到張首晟出眾的才華後，邀請他加入到華為5G技術的核心產品—5G晶片的研發。
隨著張首晟的加入，華為在5G晶片的研發速度迅速大增。2018年11月28日，這一天，張首晟以實驗室的名義正式宣布，與華為合作研發的5G技術的核心產品，5G晶片已經取得了決定性的突破，至此5G核心技術已經由華為完全掌握。
讓人想不到的事，晶片發布會的第三天，身體一向健康，精力旺盛的張首晟卻意外「暴死」在美國舊金山丹華資本辦公室。