2008年北京奥运会时，他在决赛不敌罗伯托·卡马雷莱，最终获得一枚银牌。在后来的中，张志磊首轮就被击败。中华人民共和国第十一届运动会时，他成功卫冕；随后又在中夺冠。时，张志磊领衔中国队获得了两枚铜牌，其中有一枚便是自己夺得的；2010年全国拳击锦标赛、第一届中国拳击公开赛和等比赛中他也夺得冠军。中，张志磊负于哈萨克斯坦新星，无缘八强。在2012年伦敦奥运会亚洲区拳击选拔赛中出线后，张志磊在奥运会的比赛中以11:15的成绩不敌最终获得冠军的英国拳击运动员安东尼·约书亚，无缘四强。后来在中华人民共和国第十二届运动会上，张志磊击败谷光明夺得冠军。