Après des cours de peinture et l'écriture d'un roman en 1991, Jia Zhang-Ke se tourne vers le cinéma. Bouleversé par La Terre jaune de Chen Kaige, il entre au département littéraire de l'Académie du film de Pékin et étudie la théorie du cinéma. Avec The Young Experimental Film group, société de production indépendante qu'il fonde, il réalise des courts métrages. Diplômé de l'Académie du Film de Pékin en 1997, il s'attaque à son premier long métrage, Xiao Wu artisan pickpocket, film réaliste sur la Chine d'aujourd'hui réalisé avec de très faibles moyens. Ce film, comme les trois qui suivront, ne seront pas autorisés à être diffusé sur le territoire chinois.

Mais le réalisateur préfère sa liberté d'expression et continue de réaliser des films hors du circuit traditionnel. Ce qui lui vaut d'être considéré comme l'un des cinéastes les plus intéressants de sa génération. Avec Platform, qui obtient la Montgolfière d'Or du Festival des Trois Continents de Nantes, il raconte une période importante de son enfance, en utilisant, à nouveau, des acteurs amateurs. En 2002, il concourt en compétition officielle à Cannes avec Plaisirs inconnus. Avec The World (2005), le réalisateur voit enfin l'un de ses films autorisé par le gouvernement chinois et distribué dans son pays d'origine. Il porte pourtant un regard tout aussi acerbe et désenchanté sur la société chinoise que dans ses oeuvres précédentes.

En 2006, Jia Zhang-Ke réalise Dong, un documentaire autour de la construction du barrage des Trois Gorges à travers les peintures de son ami, le peintre Liu Xiaodong, présenté dans la section "Horizons" lors de la . La même année, son long métrage Still life est présenté à Venise comme "film-surprise" et obtient le Lion d'Or. S'inscrivant dans la continuité de Dong, Still life traite de la construction d'un barrage et ses conséquences sur la vie d'un village à travers l'histoire de deux personnes en quête amoureuse.

Il pose ensuite sa caméra dans une usine textile de la ville de Canton pour les besoins de Useless (2008) puis dans la cité de Chengdu où il entreprend de retracer 50 ans de vie ouvrière aux travers de plusieurs entretiens. Se posant une nouvelle fois comme témoin de l'évolution de la Chine, 24 City profite également de son ambitieuse mise en scène mêlant documentaire et fiction pour être projeté en Compétition à Cannes en 2008.

Le réalisateur entreprend un autre projet de documentaire en 2011, I Wish I Knew, histoires de Shanghai sélectionné au Festival de Cannes dans la catégorie "Un certain regard". Il y mêle les témoignages d'habitants de Shanghai, des images d'archives et des entrevues avec des cinéastes. Chacun d'entre eux nous dévoilent sa vision douce-amère de la métropole.