张辉1932年10月生于河北乐亭,1947年9月参军,任冀东军区十三分区海滨剧社演员。1951年随志愿军六十五军部文工团入朝参战,在抗美援朝第五次战役中荣立。1955年调入长春电影制片厂,历任长影演员、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,其中尤以《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。
张辉曾经在接受采访时说,当初《冰山上的来客》导演赵心水之所以找自己出演“二班长”,就是因为自己有部队的经历,“那时我刚演完《董存瑞》中的指导员,他希望二班长是一个性很强的班长,我气质和形象比较合适,比起片中的另外两位班长,我逊色一点,但是我认为我还是完成任务了。我理解这个角色不要太突出,是一个无名的英雄,在排里起到无名的作用。”
1974年起,张辉转型做导演,陆续执导了《半边天》(联合执导)《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。