张汉臣少年家贫，未读完初中即辍学。1926年来到上海，随早期电影导演兼布景师方沛霖学艺。3年后，进联华影业公司当布景助理，不久即晋升为布景师，在《无愁君子》、《天伦》、《迷途的羔羊》、《慈母曲》等影片中负责布景设计。1938年后，在新华、合众等影片公司任《离恨天》、《文素臣》、《黄天霸》等多部影片的美术师。抗战胜利后，任中电二厂、昆仑影业公司的美术师，先后拍摄了《幸福狂想曲》、《三毛流浪记》等影片。从《迷途的羔羊》到《三毛流浪记》，均系流浪儿童题材，但其美术设计却无重复雷同之感。 建国后，任上海电影制片厂美工师，先后完成了《大地重光》、《翠岗红旗》、《铁道游击队》、《红色娘子军》、《燎原》、《霓虹灯下的哨兵》等影片的美术设计。在50年代初，曾受组织委派前往东北，帮助长春电影制片厂培训青年美工人员。其间，还参加了影片《六号门》的美术设计，于1957年文化部1949～1955年优秀影片评奖中获个人三等奖。 20年代起，从无声到有声，从黑白到彩色，先后担任过一百多部影片的美术设计。但每当他接受新的任务时，总是反复琢磨，认真对待。如在影片《铁道游击队》中，首次创造使用活动布景，借以扩大空间视野，增强环境实感，受到嘉奖。《红色娘子军》的美术设计，因富于地方特色，博得好评。是中国电影家协会第二届理事。