2002年3月，张继科进入国家二队，并且获得了朝鲜公开赛团体冠军。
6月，获得第一届匈牙利世界少年挑战赛男子单打、双打、团体比赛冠军。
9月15日，在U-21日本公开赛男子单打决赛中，14岁的张继科在0-3落后岸川圣也的情况下连扳四局，以4-3的成绩逆转夺得冠军。
2003年1月，张继科进入国家一队。
9月28日，获得世界青少年巡回赛新西兰公开赛男单冠军。
2004年，张继科获得亚洲青少年锦标赛团体冠军；
10月，因违反队规被罚出国家队，下调至省队。 回到山东队后，张继科一度消沉，后被鲁能乒乓球俱乐部总教练尹霄骂醒，开始训练刻苦。
2005年，张继科在全国优秀青少年调赛中获得单打冠军，并在全运会乒乓球双打比赛中，获得第7名。
2006年10月，张继科在2006年全国乒乓球锦标赛中，以4-3战胜孔令辉，进入八强。
11月，张继科重返国家一队，后成为王皓、马琳和王励勤等人的陪练。
2007年2月，张继科参加国乒“直通萨格勒布”选拔赛，以4-2战胜王皓。
4月14日，在国乒“直通萨格勒布”第三轮选拔赛中，以2-4负于雷振华，失去直通世乒赛名额。
5月2日，国家体育总局乒羽中心主任刘凤岩正式公布中国乒乓球队参加2007年萨格勒布世乒赛的队员名单，张继科因在比赛和训练中的良好表现，搭上通往萨格勒布的末班车。
5月24日，职业生涯首次参加世乒赛，在混双项目中与姚彦搭档，第二轮比赛中负于德国组合苏斯/沃西。
10月26日，参加第六届全国城市运动会乒乓球男子双打决赛，搭档周鑫，以4-2战胜许昕/尚坤中夺得冠军。
2008年3月16日，参加国际乒联巡回赛科威特公开赛，在男双项目决赛中，搭档陈玘，以0-4负于马琳/王皓，获得亚军。
5月24日，参加日本公开赛男单1/8决赛，以2-4负于蒋澎龙，无缘8强。
11月，在全国乒乓球锦标赛上，张继科与王皓等人合作，以全胜战绩为解放军队获得男团冠军；男单项目中，张继科连胜马琳、王励勤和王皓，获得男单冠军。
12月19日，张继科所在的鲁能中超电缆队，负于马龙领军的宁波北仑海天队，获得乒超联赛男子团体第4名； 在当赛季的乒超联赛中，张继科先后击败吴尚垠、陈玘、邱贻可、王皓等名将，以12胜4负的战绩列单打排名榜第三。
2009年1月，参加国际乒联巡回赛斯洛文尼亚公开赛，以2-4负于郝帅，无缘男单项目半决赛； 同月，参加国际乒联巡回赛丹麦站比赛，男单半决赛中，以2-4负于奥恰洛夫，无缘决赛； 男双半决赛中，与郝帅搭档，以1-4负于波尔/苏斯，无缘决赛。
2月，因在横滨世乒赛队内选拔赛中不服从钟金勇教练的暂停安排，张继科被男队主教练刘国梁点名训斥，并失去参加西亚两站公开赛的单打机会。
4月，在直通横滨世乒赛两回合选拔赛中，张继科总成绩第四，最终无缘男单阵容。
5月，参加第50届世乒赛，混双决赛中，搭档木子，以2-4负于李平/曹臻，获得亚军； 男双半决赛中，搭档郝帅，以1-4负于头号种子王皓/陈玘，无缘决赛； [同月，参加第22届亚洲杯乒乓球赛男单半决赛，以2-4负于新科世乒赛男单冠军王皓，无缘决赛； 在随后的男单第三名争夺中，张继科以4-1击败日本选手岸川圣也，获得季军。
6月，参加中国乒乓球公开赛，男单项目中，以3-4负于削球手朱世赫，止步1/4决赛； 男双项目中，和许昕搭档，以2-4负于日本组合水谷隼/岸川圣也，获得亚军。
9月，国际乒联公布最新一期世界排名，张继科从28位上升到第20位； 同月，参加全运会，在乒乓球男团比赛中，帮助解放军队3-2战胜广东，时隔8年再次获得冠军； 男双1/4决赛，与王皓搭档，在先负两局的不利情况下连扳两局，最终2-3负于上海组合王励勤/许昕。
10月25日，参加2009年乒乓球世界杯男子团体赛决赛，在首轮3-0战胜吴尚垠，帮助中国队以3-0战胜韩国队，获得冠军。
10月30日，参加国际乒联职业巡回赛英国站男双16进8的比赛，与陈玘搭档，以3-4不敌法国选手勒古/萨拉夫，无缘下一轮。
11月，参加第19届亚洲乒乓球锦标赛，男团决赛中，先后战胜水谷隼、松平健太，帮助中国队3-2战胜日本队，中国队就此获得亚锦赛男团六连冠； 混双决赛中，搭档丁宁，以2-4负于李晓霞/马龙，获得亚军； 男单项目中，决赛2-4负于马龙，获得亚军。
12月，参加2009年东亚运动会，在乒乓球男团决赛中，以3-1战胜吉田海伟，帮助中国队总比分3-1击败日本队，夺取男团冠军； 男单项目中，2-4负于许昕，获得亚军； 男双项目中，和许昕搭档，以4-1战胜中国台北选手蒋澎龙/吴志祺，获得冠军。
2010年1月10日，张继科参加国际乒联职业巡回赛总决赛，男单半决赛中，在先胜两局的情况下，被马龙连扳四局，以2-4告负，无缘决赛。
2月，参加国际乒联巡回赛卡塔尔公开赛，在男单决赛，以1-4负于王励勤，获得亚军；同月，参加国际乒联职业巡回赛科威特公开赛，男单半决赛1-4负于马琳；男双决赛，搭档马龙，以4-2战胜王励勤/许昕，夺得冠军。
3月12日，参加中国乒乓球男队直通莫斯科世乒赛第二阶段选拔赛，先后战胜王励勤、王皓和马龙，获得冠军，拿到直通莫斯科世乒赛入场券。
3月21日，参加德国乒乓球公开赛，男单半决赛，0-4负于王皓； 男双决赛中，搭档郝帅，以1-4负于马龙/陈玘，获得亚军。
3月28日，以4-0战胜高宁，首次获得个人亚洲杯男单冠军。
5月，参加团体世乒赛，在小组赛中出场三次，一局未失；在半决赛第三盘中，以3-1战胜日本选手岸川圣也，并因领先后松懈，被中国男队主教练刘国梁严肃批评；决赛中，张继科在提交名单前五分钟替换王皓担任第三单打上场，并以3-1战胜苏斯，帮助中国男团取得冠军； 这是国乒男队历史上首个世乒赛五连冠，也是第17次捧起斯韦思林杯。
6月，参加2010中国vs世界乒乓球团体挑战赛，帮助中国队以5-0大胜世界联队，获得冠军。
8月22日，参加苏州举行的国际乒联巡回赛中国公开赛，以4-3战胜马琳，夺得首个巡回赛男单冠军。
9月，张继科在国际乒联的排名由第五上升2位，取得第三名； 同月，带领山东鲁能击败八一队，夺得2010赛季乒超联赛总冠军，并以28胜8负的成绩获得乒超胜率王。
10月1日，在乒乓球世界杯团体赛男子团体决赛中，帮助中国队以3-0战胜韩国队，夺得冠军。
10月9日，参加全国乒乓球锦标赛男双半决赛，与马琳搭档，以1-4负于陈玘/方博，无缘决赛；
10月10日，以4-0击败邱贻可，卫冕全国乒乓球锦标赛男单冠军；
10月31日，参加德国乒乓球世界杯，男单半决赛中，张继科迎战日本选手水谷隼，在大比分0-3落后的情况下，连扳四局逆转胜利； 在决赛中，以1-4负于王皓获得亚军。
11月，参加广州亚运会，乒乓球男团项目中，在半决赛帮助中国队3-0战胜日本队； 男团项目决赛中，中国队3-0战胜韩国队，夺得男团冠军，中国队也实现亚运男团冠军五连冠。男双项目中，搭档王皓，以4-2战胜队友马琳/许昕，帮助国乒12年后再夺亚运会男双冠军。 混双项目中，搭档丁宁，以2-3负于中国香港选手张钰/姜华珺，无缘半决赛。
12月9日，张继科获得中国乒乓球俱乐部超级联赛2010赛季最佳男运动员奖。
2011年1月9日，张继科参加中国乒乓球男队直通鹿特丹队内选拔赛第一阶段比赛，在决赛中，以1-4负于王皓，获得亚军。
1月22日，参加国际乒联职业巡回赛斯洛文尼亚站，夺得男双冠军；男单项目负于许昕，止步半决赛。
1月29日，参加国际乒联职业巡回赛英国站比赛，在男单第二轮中，2-4不敌世界排名第138位的捷克选手柯契尼；
1月31日，搭档许昕，以4-0战胜马琳/王皓，获得英国站男双冠军。
2月，参加国际乒联职业巡回赛卡塔尔公开赛，男单半决赛中，以2-4负于波尔，无缘决赛； 男双决赛中，搭档马琳，以2-4负于王励勤/许昕，获得亚军；
2月19日，参加国际乒联职业巡回赛阿联酋公开赛，获得男双冠军。
2月27日，在国际乒联职业巡回赛德国站的比赛上，4-0战胜波尔，夺得单打冠军；男双项目中，搭档郝帅，4-1战胜王皓/马琳，获得冠军。
3月7日，在中国男乒直通鹿特丹世乒赛队内选拔赛决赛中，以4-3战胜马琳，获得冠军。
5月，参加第51届荷兰鹿特丹世乒赛，男单项目决赛中，以4-2战胜王皓，首次参赛即夺得世乒赛男单冠军；在夺冠后，张继科撕球衣庆祝的动作，成为其职业生涯名场面； 男双项目中，和王皓搭档，在半决赛上以2-4不敌陈玘/马琳，无缘决赛。
6月7日，入选中国乒乓球队公布的2012年伦敦奥运会单打名单； [268]同月，参加第2届乒乓球直横对决比赛，最终，由张继科、波尔、马龙组成的横板队，以3-2战胜王皓、马琳、柳承敏的直板队；比赛期间，张继科还获得“金球拍颁奖”国内比赛最佳运动员。
7月27日，2011年中国乒乓球俱乐部超级联赛结束第13轮争夺，张继科连胜马琳和波尔，提前一轮锁定常规赛男单胜率王。
8月28日，在中国乒乓球公开赛男单决赛上，以2-4负于马龙，获得亚军； 同日，搭档马琳，以4-3战胜王皓/马龙，问鼎中国乒乓球公开赛男双冠军。
9月，参加国际乒联职业巡回赛奥地利站比赛，男单决赛，3-4负于马龙，获得亚军；男双决赛中，搭档马琳，1-4负于王皓/马龙，获得亚军。
10月，参加2011年全国乒乓球锦标赛，男团1/4决赛中，张继科全取两分，鲁能2-3负于王皓领军的解放军； 男单半决赛中，3-4负于马龙； ]男双项目中，搭档马龙，以2-3负于郝帅/李平，止步八强。
10月31日，张继科因腰伤退出世界杯团体赛。
11月13日，参加2011男子世界杯乒乓球赛男单决赛，以4-2击败王皓，首次夺得世界杯男单冠军，继世乒赛后一年内连夺两大赛男单桂冠，距离大满贯仅一步之遥。
11月28日，在英国伦敦国际乒联总决赛中1-4负于马龙，取得男单亚军；男双项目中，搭档马琳，在1-3落后的形势下连扳3局，逆转击败王皓/马龙，获得男双冠军。
11月30日，在2011赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛表彰会上，张继科蝉联最佳男运动员奖。
12月1日，张继科超越王皓，在国际乒联排名榜上取得第二名，创职业生涯新高。
2012年1月21日，张继科参加国际乒联职业巡回赛匈牙利站比赛，男单项目中，以0-4负于朱世赫，无缘四强； 男双决赛中，搭档许昕，0-4负于马琳/陈玘，获得亚军。
1月30日，参加斯洛文尼亚乒乓球公开赛，男单项目中，以4-3战胜马龙夺得冠军，并终结马龙在国际赛场上224天的不败纪录； 男双项目中，与马龙配合，以4-2战胜王皓/许昕，收获双冠王。
2月，参加2012年乒乓球亚锦赛，男团决赛中，帮助中国队以3-0战胜日本队夺冠，实现亚锦赛男团七连冠； 男单决赛，以0-4负于马龙，获得亚军； 男双项目中，搭档马琳，以0-3负于印度选手阿昌塔/萨哈，止步32强。
4月1日，在第51届多特蒙德世界乒乓球团体赛上助中国队捧得斯韦思林杯，中国队取得创纪录的6连冠，历史上第18次捧得斯韦思林杯。
5月，参加国际乒联韩国公开赛，男单决赛中，4-3险胜许昕夺冠； 男双项目中，搭档王皓，以0-4负于马龙/许昕，获得亚军； 同月，参加中国乒乓球公开赛男单半决赛，以2-4负于许昕，无缘决赛； 男双项目中，搭档马琳，1-4负于王皓/马龙，获得亚军。
6月1日，国际乒联官方网站公布最新一期的世界排名，张继科以1分优势超越马龙，职业生涯首次登上世界第一的宝座。
8月，参加伦敦奥运会，男单项目中，先后战胜王博、萨姆索诺夫、江天一、奥恰洛夫，晋级决赛； 决赛中，以4-1战胜王皓夺得冠军，实现世锦赛、世界杯、奥运会三项冠军的大满贯，成为中国男乒历史上继刘国梁和孔令辉之后的第三位大满贯选手。 此外，张继科以445天的用时，成为中国乒坛实现大满贯最快的运动员。 伦敦奥运会乒乓球男团项目中，帮助中国队总比分3-0力战胜韩国队，卫冕了该项目的冠军。
8月27日，确定退出国际乒联2012年男子世界杯。
10月，参加2012年全国乒乓球锦标赛，男单项目中，2-4负于小将周雨，止步半决赛； 此后，张继科因伤退出混双和男双项目。
1月，确定缺席国际乒联总决赛。
2013年1月，张继科参加乒联巡回赛奥地利站比赛，时隔半年首次亮相国际赛场，男双决赛上，搭档郝帅，以3-2逆转战胜庄智渊/黄晟晟，获得冠军；男单1/4决赛，3-4负于日本选手高木和卓。
2月，参加科威特公开赛，男单决赛中，以4-2战胜马龙，夺得赛季首冠；男双决赛中，与马龙搭档，1-3负于许昕/闫安，获得亚军； 同月，因伤退出卡塔尔公开赛，与马龙获得男双亚军。
3月31日，随中国男子乒乓球队获乒乓球团体世界杯男团冠军。
5月20日，在第52届世界乒乓球锦标赛男单决赛中，击败王皓取得冠军，并成为历史上第七位成功卫冕世乒赛男单冠军的运动员。
6月，确定缺席在韩国釜山举行的亚洲乒乓球锦标赛。
9月，参加第十二届全运会，男单项目中，2-4负于樊振东，止步八强； [309]随后，张继科受伤病影响，退出了男单和男团项目比赛。
11月，参加国际乒联德国公开赛，男单项目中，以2-4负于樊振东，无缘四强；男双项目中，搭档周雨参赛，首轮2-3负于江宏杰/黄晟晟。
12月，获得2013赛季中国乒乓球俱乐部超级联赛最受欢迎男运动员奖。
2014年1月，参加国际乒联世界巡回赛总决赛男单1/4决赛，以3-4负于马龙；
同月，在直通东京世乒赛中国乒乓球队选拔赛中，以10胜1负战绩获得冠军，收获首张东京世乒赛门票。
5月5日，在第52届东京世乒赛男子团体决赛上随中国队夺得赛事七连冠。
6月，出战国际乒联职业巡回赛中国公开赛，男双决赛中，搭档许昕，以2-3负于樊振东/马龙，获得亚军。
8月10日，在乒超联赛总决赛中，帮助山东鲁能俱乐部夺得联赛冠军。
9月30日，在仁川亚运会上帮助中国队获得男团金牌。
10月3日，在仁川亚运会乒乓球男双决赛中，搭档马龙，以4-0战胜许昕/樊振东，夺得金牌。
10月26日，参加2014男子乒乓球世界杯决赛，以4-3险胜马龙，成为新塑料乒乓球时代开启后的首个男子世界杯冠军，距离个人第二次大满贯仅差一枚奥运金牌。
2015年1月11日，张继科在国际乒联团体世界杯赛决赛中，获得冠军。
2月15日，在国际乒联职业巡回赛科威特公开赛上负于马龙，未拿到苏州世乒赛入场券。
3月，参加国际乒联世界巡回赛德国公开赛，男单项目中，3-4负于马龙，获得亚军； 男双项目中，与马龙搭档，2-3负于郑荣植/金珉锡，无缘四强。
5月，参加苏州世乒赛，男单项目中，1-4不负于方博，无缘决赛； 男双决赛中，搭档许昕，以4-2战胜樊振东/周雨，获得冠军。 苏州世乒赛之后，张继科由于双侧腰骶骨裂，错过部分中国国家队活动，随后，又陆续缺席了几站乒超联赛和日本公开赛。
8月，参加国际乒联世界巡回赛中国公开赛，以2-4负于庄智渊，止步第二轮。
9月14日，国家队总教练刘国梁在接受采访时表示，由于张继科在2015年状态起伏较大，不能保证他去参加里约奥运会。
9月29日，参加乒乓球亚锦赛男团决赛上，帮助中国队实现男团九连冠。
10月1日，在亚锦赛男单项目中，以2-4不敌韩国新锐张宇镇，无缘八强。
10月8日，在全国乒乓球锦标赛男单决赛中，以1-4负于许昕，获得亚军。
10月12日，张继科因伤缺席全锦赛男团决赛，山东队最终负于上海队。
2016年，张继科状态开始复苏，带着刘国梁给的“最后一次机会”出战吉隆坡团体世乒赛，他也因此在其中慢慢找回了状态。
3月6日，张继科作为三号单打出场，帮助中国队夺得团体世乒赛八连冠，这也是中国队第20次捧起斯韦思林杯；同月，参加国际乒联世界巡回赛科威特公开赛，男双项目中，搭档许昕，3-1逆转何宏杰/唐鹏，获得冠军；男单项目中，连续两个4-1击败樊振东和马龙夺冠，成为本站比赛双冠王。
3月27日，搭档樊振东，获国际乒联世界巡回赛卡塔尔公开赛男双冠军；男单项目中，1-4负于奥恰洛夫，无缘四强。
4月，在里约奥运会乒乓球亚洲区预选赛8强比赛中，以4-3战胜中国台北队选手陈建安。
5月，获得里约奥运会单打资格。
6月26日，在国际乒联世界巡回赛韩国公开赛男双决赛，顺利夺冠。
8月12日，在里约奥运会男子乒乓球单打决赛中，张继科以0-4负于队友马龙，获得亚军。
8月18日，在里约奥运会团体赛决赛中，与队友马龙、许昕以3-1击败日本队，并获得冠军，中国队也因此实现奥运男子团体3连冠。 在随后的采访中，张继科透露自己腰伤已经非常严重，睡觉和移动都成问题。在接受采访时他甚至不能站立，只能趴在护栏上。在等候上场时，张继科也没办法坐在凳子上，只能坐在地上。
9月18日，参加中国乒乓球公开赛男子双打决赛，搭档马龙，以3-2战胜许昕/樊振东，获得冠军。
10月，张继科宣布因伤病原因，放弃2016赛季乒超联赛。
12月15日，在2016中国十佳劳伦斯冠军奖颁奖盛典中，获得最受欢迎男运动员奖。
2017年2月，张继科参加卡塔尔公开赛，在男单首轮以4-1战胜葡萄牙选手阿波罗尼亚；第二轮中，张继科因高烧不退且受到脚伤困扰，选择退赛。
3月，因脚伤反复，退出国家乒乓球队“德国杜塞尔多夫世乒赛直通赛”第一阶段比赛。
4月初，担任张继科主管教练将近10年的肖战被调任至女队。
4月12日，张继科随中国男子乒乓球队获亚洲乒乓球锦标赛团体冠军； [同月，在亚洲乒乓球锦标赛男单比赛中，战胜林高远挺进四强，并在半决赛中1-3负于樊振东，获得季军。
6月，参加杜塞尔多夫世乒赛，张继科带伤爆冷憾负李尚洙无缘16强； 同月，因伤退出国际乒联世界巡回赛中国站比赛。
8月27日，在第十三届全国运动会上，张继科继2013年之后再次担任山东代表团旗手。
8月3日，参加全运会乒乓球男团1/4决赛，在比赛中连续负于樊振东、周雨，最终山东队总比分2-3负于解放军队。
9月3日，参加全运会乒乓球男单1/8决赛，以2-4负于周恺，止步男单第二轮。
11月，参加德国乒乓球公开赛，时隔4个月重返国际赛场，以1-4负于葡萄牙选手阿波罗尼亚，首轮遭淘汰； 赛后，张继科表示：“如果身体真的不允许，会在一个合适的时间选择退役，去做一些与乒乓球有关的东西。”
12月，无缘2018年英国伦敦团体世界杯团体阵容。
2018年6月1日，参加国际乒联巡回赛中国公开赛，在男单首轮0-4负于张本智和。
6月10日，在国际乒联日本公开赛中，以3-4不敌张本智和，获得男单亚军。
8月5日，帮助亚洲队在2018亚欧男子乒乓球全明星对抗赛中以7-3战胜欧洲队，并获得个人MVP奖项。
2019年1月，张继科因为没有系统训练，退出2019年的世乒赛直通赛预选赛和决赛阶段的争夺。
2020年4月，张继科入选国际乒联“21世纪男子乒坛梦之队”。
2021年年底，张继科与山东省乒羽中心解除劳动关系。
2023年4月4日，中国乒协相关人士证实，张继科已经退役。
