他早年曾在微軟中國短暫工作過一段時間，他說，他在那裡有很多空閒時間，讀了《與成功有約：高效能人士的七個習慣》（The 7 Habits of Highly Effective People）等書籍。2012年，張一鳴在北京的一套公寓裡創辦了字節跳動（ByteDance）。當時科技行業的趨勢是根據人們在Facebook等社交媒體平台上的熟人向他們推薦內容。
張一鳴則用另一種方式徹底改變了全球科技行業。TikTok執行長周受資（Shou Chew）在2023年的一次採訪中說：「這個想法很簡單，卻很有力量：你應該根據自己的行為被推薦內容，而不是根據你認識誰。」
字節跳動開發了一款名為「今日頭條」（Jinri Toutiao）的熱門應用程式。在發現北京地鐵的乘客們都在用智慧型手機看新聞後，字節跳動獲得靈感，開發了這款基於用戶閱讀過的文章以及在文章上花費的時間推薦內容的應用程式。
2014年，張一鳴奔赴矽谷，参觀了Facebook、特斯拉（Tesla）和愛彼迎（Airbnb）等公司。他覺得自己可以和它們一爭高下。
「中國科技公司的『黃金時代』正在來臨，」他當時在一篇部落格文章中寫道。
TikTok及其中國版本抖音（Douyin）很快問世。市場研究公司Sensor Tower的數據顯示，截至2024年第二季，TikTok和抖音加起來是有史以來下載量第五高的應用程式，僅次於Meta Platforms的四款產品——WhatsApp、Facebook、Messenger和Instagram。Sensor Tower表示，TikTok和抖音加起來也成為首個應用內總支出達到170億美元的非遊戲應用程式，其中22%的收入來自美國。
在TikTok不斷壯大且面臨越來越大的政治壓力的同時，張一鳴也逐漸淡出公眾視野。2020年，美國政府開始採取措施要禁止TikTok，擔心中國可能利用這個平台龐大的用戶數據實施間諜活動。與此同時，北京方面也加強了對中國科技企業的控制。
2021年，張一鳴辭去字節跳動CEO職位。他在給員工的一封信中說，希望有更多時間專注於長期策略。而與他關係密切的人表示，他也是不想成為中國政府行動的靶子。
他花了幾個月時間來閱讀AI領域的學術論文，並同研究人員會面，然後組建團隊構建AI應用程式。他還和其他商界領袖會面，包括輝達（Nvidia）執行長黃仁勳（Jensen Huang）。字節跳動依靠輝達銷售的晶片訓練AI。
