Zhang estreou nas categorias juvenis da China em 2002 e em 2010 passou a competir entre os adultos. Nesse primeiro ano já foi convocado para disputar seu primeiro Campeonato Mundial, em Roterdã, Países Baixos, e ajudou sua equipe a ganhar a medalha de ouro com 274,997 pontos totais, a frente do Japão e da Alemanha. Conseguiu uma boa performance na barra fixa e alcançou a final desse aparelho com a melhor nota nas qualificatórias, onde melhorou ainda mais o seu desempenho na final para obter sua única medalha de ouro individual em mundiais. Encerrando a temporada de 2010, integrou a delegação chinesa nos Jogos Asiáticos em Cantão, e competindo em casa conquistou três medalhas de ouro: solo, barra fixa e por equipes.