葛兰（张玉芳）生于富裕家庭，排行十二，她的父亲曾是大学教授后转为商人。从小在上海愉园被母亲发现有音乐天赋，便请老师教她弹钢琴和跳舞。葛兰在中学时开始学习声乐，并在校内活跃，参与多种活动，如演讲、歌唱、舞蹈及戏剧表演。
1952年4月，泰山影业公司招新人，当时的葛兰以最高分数被录取，并与其他六位女主角一起成为“泰山七姊妹”。卜万苍导演推荐她学习京剧和西洋声乐，因此她除了电影之外，也成为了著名的京剧票友。在《王宝钏》中，她饰代战公主一角，在《青春儿女》中，她还演昆曲《春香闹学》；俞振飞指派她在《白蛇传》的断桥场景中扮演青儿。
1954年，奇勒基宝（Clark Gable）正在香港拍摄电影《江湖客》，寻找会说英语的中国女演员，而只录取了葛兰一人。她随后加入国际电影懋业有限公司，在他们第一部电影《惊魂记》中担任主角，并获得亚洲影展最佳女主角奖提名。随后，她主演了打破卖座记录的曼波热潮片。
1959年10月，葛兰应邀前往美国参加丹娜萧（Dinah Shore）的电视节目，这使得她成为了第一个在美国电视台表演的中国女性。1960年，服部良一为她的电影撰写了全部歌曲，其中插曲《说不出的快活》进入电台流行榜首十位。此外，《蝴蝶夫人》连续多周占据流行歌曲榜首位置。
1961年，一张收录其十一支名曲的唱片由Capitol 唱片公司出版，使得葛兰成功迈入国际歌坛。她于1987退出影视界，但继续致力于京剧艺术研究，最终成为梅派京剧艺术家。一九七九年八月，她登台表演梅兰芳作品，被誉为技艺高超。一二零零二年的某次座谈会上，她分享了自己对旧日经历的一些回忆，以及对未来发展的一些看法。在此之后，一直保持着积极参与文化交流的事迹，为当代观众留下了一段传奇故事。
