Zhang fez parte da equipe chinesa que disputou os Jogos Olímpicos de Atenas, em 2004, Grécia. Ficou conhecida por ser uma boa líder em competições, além de manter o nível de sua apresentações, mesmo sobre pressão. Nan foi umas das mais bem sucedidas ginastas chinesas, sendo a primeira ginasta chinesa a conquistar uma medalha no concurso geral em Campeonatos Mundiais, feito ocorrido no Mundial de Anaheim, em 2003.