1932年10月出生,河北乐亭人。1945年入乐亭县抗日中学。1947年9月参军,曾任宣传队员,文工团演员,冀东军区十三分区海滨剧社演员。1951年随志愿军六十五军政治部文工团入朝参战,任中国人民志愿军文工团戏剧队演员,在抗美援朝第五次战役中荣立三等功。1952年就读于文化部电影局电影学校表演专业。1953年毕业后任北京电影制片厂演员。1955年入长春电影制片厂,历任演员,副导演,导演,艺术片一室主任。曾担任吉林省电影家协会理事,2011年荣获吉林省第十届长白山文艺奖成就奖。张辉在《董存瑞》《新局长到来之前》《母女教师》《青云曲》《我们村里的年轻人》《太阳刚刚出山》《十级浪》《羌笛颂》《冰雪金达莱》等十几部影片中扮演不同类型的角色,其中《战火中的青春》中的连长,《冰山上的来客》中的二班长等银幕形象,给观众留下了深刻印象。1974年起,张辉转型导演,陆续执导了《半边天》《燕青卖线》《元帅与士兵》《不该发生的故事》《狼犬历险记》《别叫我疤瘌》《民国特大谋杀案》《以血还血》等影片。其中,《不该发生的故事》荣获1983年文化部优秀故事片二等奖,第7届大众电影百花奖最佳故事片奖,第4届中国电影金鸡奖评委会特别奖。2023年4月6日23时36分去世,终年91岁。
2011年荣获吉林省第十届长白山文艺奖成就奖。执导的故事片《不该发生的故事》于1984年获第四届中国电影金鸡奖特别奖,第六届电影百花奖最佳故事片奖,文化部1983年优秀故事片二等奖。