Родился 14 ноября 1951 года в городе Сиань. Отец Чжана по профессии дерматолог, во время гражданской войны в Китае служил офицером Национально-революционной армии под предводительством Чана Кай-ши. К концу 1949 года коммунисты контролировали почти всю страну, старший брат и дядя Имоу были вынуждены перебраться на Тайвань. «Недостойное» поведение родственников Чжану припомнили во время Культурной революции: он был исключен из школы и, чтобы прокормиться, батрачил, занимался на протяжении трех лет тяжелым физическим трудом, затем перешел на текстильную фабрику по переработке хлопка, где проработал еще около семи лет. В это время он начал заниматься живописью, делал первые непрофессиональные фотографии. Когда в 1978 году Пекинская киноакадемия вновь открыла свои двери для абитуриентов, двадцатисемилетний Имоу уже не подходил по возрасту для поступления на курс. Однако цель была так желанна, что он не сдался, не опустил рук и обратился напрямую в Министерство культуры: пришел на прием с портфелем фотоснимков и убедил чиновников в своих способностях. Те сдались и позволили молодому человеку поступить на факультет кинематографии. В 1982 году он окончил обучение и был направлен в Гуанси кинематографистом, хотя изначально должен был получить должность помощника режиссера. Скоро стало очевидно, что за годы Культурной революции страна потеряла огромное количество талантливых мастеров, и Имоу получил возможность снимать собственные фильмы. Над первыми картинами, одним из признаков возрождения китайского кино, он работал в качестве оператора-постановщика. В 1985 году Чжан вернулся в родной Сиань, сотрудничал как кинематографист и актер с Тянь-Минь Ву над картиной «Старый колодец». Критики кинофестиваля Токио тепло отзывались о его актерском таланте. В 1987 году Имоу представил свой режиссерский дебют, драму «Красный гаолян», экранизацию произведений нобелевского лауреата по литературе, китайского писателя Мо Яня. Лента была продемонстрирована на международном кинофестивале в Берлине, заслужила очень высокую оценку критиков, была отмечена наградами «Золотой феникс», «Золотой медведь» в Берлине, «Золотой петух» (китайская премия). В то же время взгляды соотечественников на картину сильно разнились. Большая часть аудитории была от нее в восторге, но некоторые усмотрели признаки государственной измены. В 1990 году Имоу снял драму «Цзюй Доу», посвященную теме семейного насилия и национальных традиций. Это первый китайский фильм, номинированный на премию «Оскар». Через два года Чжан окончил работу над еще одной драмой – «Зажги красный фонарь», удостоенной номинации на приз американской киноакадемии в категории «Лучший фильм на иностранном языке» и на «Золотого льва» в Венеции.
В общей сложности на данный момент фильмография режиссера насчитывает двадцать работ.