张居翰，字德卿。咸通初年，掖廷令张从玫收养为子，以荫庇当官。中和三年(883)，从容管监军判官入朝廷任学士院判官，迁任枢密承旨、内府令，赐绯色衣。唐昭宗在华下，越级任命为内常侍，外出监察幽州军事，任期满后下诏召回，节度使刘仁恭上表留下他。天复年中，诏令诛杀宦官，刘仁恭上奏骗说杀了张居翰，把他藏在大安山的北溪。
天..三年，汴军进攻沧州，武皇向刘仁恭求援，刘仁恭于是派张居翰和书记马郁等人率兵援助武皇一同进攻潞州，武皇因而留下张居翰。李嗣昭节制昭义军时，以张居翰监管其军事，以燕军三千为部下。不久汴将李思安筑外城来包围潞州，张居翰和李嗣昭登城保卫，终于解围。从此李嗣昭每次出征时，令张居翰主管留后事务。同光元年(923)四月，召为枢密使。十月，庄宗将渡黄河，留张居翰与李绍宏同守魏州。庄宗进入汴州后，加封为骠骑大将军，掌管内侍省事务，依前充枢密使。同光年间，宦官干预朝政，国家事务都由郭崇韬办理。张居翰自认为是漂泊流浪的人而乘着时运，提拔到重要位置，所以每次宣告任命之事，不敢有所建议是非，只是看别人脸色免除过错而已，因此也逃脱了末年之祸。四年三月，伪蜀王衍投降，下诏迁其族人到洛陽，走到秦川，这时关东已乱，庄宗担心王衍变乱，派中官向延嗣骑马带诏书下令杀掉他。诏书写着：“王衍一行，应一并杀掉。”诏书已经盖印，此时张居翰在密地，又看了诏书，立即就着殿柱揩去“行”字，改写“家”字。等到王衍在秦川驿被杀时，只杀了他的近属而已，其伪官以及随行者还有一千多人，都免于冤死，这是张居翰的功德。
明宗进入洛陽，张居翰在至德宫进见，流泪请罪，求放归乡里，诏令答应，于是回到长安。又以他儿子张延贵为西京职事，以供侍养张居翰。天成三年(928)四月，因病死于长安，时年七十一岁。张居翰性格和静，熟悉旧事。在潞州多年，每年春天督促人民种菜植树，务本惠农，有仁者之心。