張仁願原名仁亶，年輕時文武全才，武則天在位時官至殿中侍御史。當時，御史郭霸上表稱武則天是彌勒佛轉世，鳳閣舍人張嘉福、王慶之也上表請求立武承嗣爲皇太子，都邀請張仁願在表章上署名。張仁願嚴辭拒絕，因此受到有識之士的器重。
與王孝傑關係不睦。夏官尚書王孝傑擔任吐刺軍總管時，張仁願爲監軍，派人去向皇帝告狀，使王孝傑被削官爲民，而張仁願則升爲侍御史。
697年，任命張仁願爲肅政臺中丞，檢校幽州都督。698年，武則天命他兼任幷州大都督府長史。702年武則天命張仁願負責幽州、平州(今河北盧龍)、嬀州(今河北懷來東南)、檀州(今北京密雲)四州防禦，與薛季昶互爲犄角，共拒突厥。706年，唐中宗任命張仁願爲左屯衛大將軍、檢校洛州長史，因政績突出爲人稱讚道：“洛州有前賈后張，可敵京兆三王。”707年，張仁願被任命爲朔方軍大總管、御史大夫，屯邊防禦突厥。
漠南腹地修築三城，建立三受降城體系，掘墓後突厥。
當時，朔方軍與突厥以黃河爲界，而在黃河北岸有一拂雲祠。突厥每次出兵，都要在祠中祈禱，然後再發兵南下。708年，默啜統帥全軍西攻突騎施(西突厥部落)，後方兵力空虛。張仁願便上奏朝廷，請求乘機奪取漠南之地，並沿黃河北岸修築三座首尾相應的受降城，以斷絕突厥南侵之路。
奏疏送至京城後，唐中宗召集大臣商議對策。太子少師唐休璟表示反對，並道：“兩漢以來，朝廷都是北守黃河，如今在敵虜腹地築城，興師動衆，勞民傷財，最終只怕還是要被敵虜佔據。”張仁願執意請求，最終得到中宗同意。
張仁願又上表請求留下戍邊歲滿的兵士，以加快工程進度。當時有二百多咸陽籍士兵不願築城，集體逃走，結果被張仁願抓回，全部斬於城下。從此，築城軍民無不盡心盡力，只用了兩個月的時間便將三城全部築成。
三座城池中，拂雲祠爲中受降城(在今內蒙古包頭西)，南對朔方，而西城南對靈武，東城南對榆林，三城相距各有四百多裏，北面都是沙漠。張仁願又向北拓地三百多裏，並在牛頭朝那山(今內蒙古固陽東)北設置烽火臺一千八百所。從此，突厥不敢度山放牧，朔方不再受其攻掠，每年節省軍費上億，裁減鎮兵數萬人。
後突厥汗國非常強大之時，唐朝張仁願在漠南突厥之地建立三受降城體系，三受降城體系是唐朝建立的進攻型軍事重鎮體系，使突厥汗國的根據地、政治軍事經濟的中心地區成爲唐朝北疆內的軍事地區，被唐朝控制。後突厥默啜可汗無力返回漠南，不得不返回漠北。唐朝張仁願建立三受降城體系，嚴重削弱了後突厥汗國。自唐朝張仁願建立三受降城體系取漠南後，後突厥汗國的國力大爲削弱，最後被唐朝與回紇聯合攻滅。後突厥汗國的衰弱與滅亡，唐朝張仁願建立三受降城是其重要原因。
不久，張仁願回朝任職，擔任同中書門下三品，成爲宰相，並拜左衛大將軍，封韓國公。同年秋，張仁願再次返回邊地，唐中宗還親自賦詩餞行，後又加鎮軍大將軍。唐中宗李顯評價：“持節朔方道大總管右屯衛大將軍張仁願，器宇端雅，風神秀傑，謀韜玉帳，寄重金壇。故得累司文武，歷參邊鎮。薊州作牧，既紓東顧之憂;榆塞總兵，方釋北垂之慮。”1123年(北宋宣和五年)，宋室依照唐代慣例，爲古代名將設廟，七十二位名將中亦包括張仁亶(張仁願)。唐朝名將，我們記得李靖、記得侯君集，誰還記得張仁願，然而他的豐功偉績不輸給凌煙閣的任何一位功臣。
