出身诸生(秀才)。天启元年(1621),其女选中皇后,遂为中军都督府同知,后封太康伯,累官上柱国、少傅。魏忠贤与客氏忌皇后,曾设计谋陷张国纪谋立信王,后被王体乾劝阻。魏忠贤又指使人弹劾其“草菅人命,鱼肉小民,擅收皇税,强取民房”,张国纪遂于天启七年(1627年)二月被勒令回籍。后信王立,除阉党,张国纪于十一月被批准回京。
据说张国纪与周、田等外戚不同,“颇去贵倨,敦尚儒雅,传呼用甘蔗棍,如文臣之三事,朝贤相与往来焉”。崇祯十七年(1644),进爵为侯,输饷二万两,为勋戚中献银最多者。李自成入京后,为追赃而拷掠明朝遗臣,张国纪父子都被拷打致死(一说自缢)。