张子意1904年生于醴陵石亭，长郡中学毕业后回醴陵北二区任高小教师，1925年加入中国共产党。1927年1月，他参加毛泽东在醴陵主持召开的农民运动调查会，“马日事变”后，任醴陵农民军第一路指挥，参与攻打国民党军队。

1927年9月11日，张子意参加毛泽东领导的秋收起义，任中共醴陵县委委员兼北二区区委书记，9月12日，率领醴陵起义队伍攻占醴陵县城。由于国民党军阀调集重兵反扑，敌强我弱，张子意只好撤出县城回乡斗争。

1934年8月初，红六军团突围西征，连续突破敌军4道封锁线后，从江西到达湖南桂东县的寨前圩。红六军团比中央红军早两个月开始长征，为中央红军长征起到了侦察、探路的先遣队作用。

1934年10月24日，红六军团冲破敌人重围，到达黔东根据地，与贺龙率领的红二军团在黔东会师，参加开辟湘鄂川黔革命根据地。一年后，红二、六军团从湘鄂川黔根据地突围继续长征。1936年6月到达甘孜同第四方面军会合。会合后的红二、六军团整合为红二方面军，贺龙任总指挥，任弼时任政委，张子意任政治部主任，曾坚决反对张国焘另立中央。

张子意的身体在长征中受到很大影响，“文化大革命”期间受到冲击被关押8年，已经疾病缠身。1975年4月，中共中央为其彻底平反。逝世前，张子意任全国政协常委、中央纪律检查委员会常委等职。