1901年10月10日，出生在吉林东关昌邑屯“张进士府”。张克威7岁读私塾，后转入公立小学堂，1917年毕业后考入吉林私立毓文中学，次年转入吉林省立第一师范学校。张克威勤勉好学，喜读英语，课余常到吉林基督教青年会习练英语，同该会干事、美国青年马格里结交为友。1919年毕业于吉林市两级师范学校。同年五四运动爆发，张克威开始关注国家的前途命运。他认为中国贫穷落后是由于农业不发达，农民贫困是不懂科学。所以，他要走农业救国的道路。1931年毕业于美国芝加哥大学研究院。曾在陕西武功农业专科学校、东北大学任教。1936年加入中国共产党。

后任八路军总司令部高级参议、一二九师民运生产部部长。五十年代主持苏联大白猪表现异常的研究，并确定其为日本乙型脑炎，纠正了疑似布氏杆菌病的错误结论，使大白猪在我国得以保留和推广，成为杂交育种和杂种优势利用的猪种资源。后又主持育成良种“沈花猪”。1974年3月3日，张克威因患

1920年，张克威于吉林一师毕业，好友马格里建议他去美国留学。当时，他父亲无力承担留学费用，张克威在姨娘家筹借500块银元，只身乘船去美国，美国移民局以有传染病嫌疑为借口，关押他33天拘留所，银元被敲诈所剩无几。张克威边打工边复习功课，连固定住处都没有。半年后，他考入明尼苏达大学农学院，靠半工半读修完大学四年功课。1924年张克威得到吉林官费留学助学金，才入大学研究院学习，后转入芝加哥大学学习一年畜产制造专业。张克威结束6年学习生活后，到美国五大畜产品制造公司之一的阿木尔公司当练习生，10个月后正式分配工作，先后任领工员和技师。

1926年以后，他弟弟张玉玢(已加入中国共产党)，常写信鼓励他读马克思、列宁的书，关心苏俄革命的事情。读马列著作，使他开始认识到中国的贫民和美国的工人都是被剥削被压迫的阶级，认识到若救中国靠科学兴农强国之路走不通，丢弃了农业教国的幻想。从此，他同情美国工人，经常参加工

党的十一届三中全会以后，中共沈阳市委立即对张克威做了平反决定，“对强加给张克威同志的一切诬蔑不实之词，一律推倒”，予以“平反昭雪，恢复名誉”沈阳农业大学(原沈阳农学院)党委，为了缅怀张克威的业绩，于1987年10月11日沈农建校35周年之际，决定建立张克威教育基金会，并在校园主楼前（现沈阳农业大学克威园）敬竖了张克威全身“水泥像”，以资永久的纪念。