1888年11月13日（农历10月10日子时），盖叫天生于河北省高阳县西演村，本名张英杰，在家中五弟兄中排行第五。1895年，与四哥张英俊同入天津隆庆和科班学戏，初学京剧《昊天关》，继学《双盗印》《八大锤》等剧目，并随班辗转流动于北京、天津及农村。
1896年，在天津以“小金豆子”艺名正式登台，经常以京剧《昊天关》做开锣演出。1900年，八国联军入侵，戏班解散，回到高阳老家。
1901年，与四哥复来天津，但因兵祸方息，戏馆不开业，搭班不成，流落街头，得同行艺人帮助购得船票，与四哥赴上海投奔在天仙茶园演出的大哥张英甫。到上海后，从陈福奎改学文戏，以京剧《马芳困城》开蒙，继学《打金枝》《金水桥》《三娘教子》《铁莲花》《桑园寄子》等剧目。初次在上海登台，在老天仙茶园出演京剧《打金枝》中的唐皇一角。后随班去汉口，在天一茶园、满春茶园演出剧目《定军山》。在汉口学会多出老旦戏。从汉口归来后，易名“盖叫天”，于苏杭两地演出。
1902年，受春仙茶园聘请赴上海演出，从此渐改演武生戏，常演剧目有《白水滩》《伐子都》《金雁桥》《界牌关》《花蝴蝶》《长坂坡》《武文华》《蜈蚣岭》。
1904年，由杭州织造局与上海洋务局举荐，清廷拟召盖叫天入宫内供奉，盖叫天拒不奉召。同年，其嗓子倒仓，又在杭州天仙戏院演出《花蝴蝶》时折断右臂。
1905年至1907年，因伤无法在上海、苏州、杭州演出，辗转流动于沪宁线各县镇。为生活所迫，他未及痊愈即赴无锡演出，因臂断不能演武戏，表演京剧《打棍出箱》，当地流氓借故捣乱，仅演三场即被迫停演。
1908年至1909年，光绪帝去世，戏馆停锣，盖叫天困居上海。待禁令稍弛，在“老丹桂”搭班演出，佯称折臂已愈，台上施展飞脚改用右手拍右脚。后在三洋泾桥的歌舞台及丹桂第一舞台演出，在京剧《金钱豹》中扮演金钱豹。在此期间，创造各种武打及各种刀枪把子。
1910年，由湖北途经芜湖作短期演出，在京剧《莲花湖》中饰演韩秀。1912年，从上海到北京文明园演出，途经天津时在“下天仙”与刘喜奎、元元红、小香水等同演京剧《溪皇庄》。
1913年，加入天蟾舞台，从此后在该剧场演出五年。1917年2月24日，其创排的新戏《年羹尧》于天蟾舞台正式开演，在剧中他扮演岳钟琪，创造了舞三节棍、七节鞭、二头刀等。在天蟾舞台演出期间，他还在京剧《劈山救母》中饰沉香；在京剧《智取北湖州》中饰常遇春。
1919年，盖叫天因母亲去世，伴灵归葬杭州，家居半年，为创造京剧《乾元山》中哪吒形象苦练乾坤圈舞。同年的下半年，在上海亦舞台初次贴演该剧。同年，与荀慧生、马连良同台演出京剧《宝莲灯》《回荆州》等。
1920年，在申江亦舞台演出，续创二本《劈山救母》，饰演沉香。同年下半年，回天蟾舞台演出，与冯子和、荀慧生、小翠花、尚小云、刘汉臣、时慧宝等人排演京剧《七擒孟获》，饰演孟获。同年，还出演了京剧《九擒文天祥》《普陀山》等剧目。
1921年至1922年，在共舞台演出，排演京剧《楚汉相争》，在剧中饰楚霸王，创造霸王枪及四十八人的藤牌操。在此期间，于天蟾舞台排演改编自外国翻译小说的新戏《就是你》，饰演义侠赵有志。
1923年，在共舞台创排京剧《西游记》，在剧中创造舞双鞭、脚舞双圈手弹琵琶等技巧。同年，因不肯受资本家胁制遭受排斥，至1933年为止的十年间，除在南昌、汉口、宁波、开封等地做短期演出外，没有整期演出机会，靠典当借贷生活。
1934年5月，与大舞台订约半年，但演出仅一周，在与陈鹤年合演京剧《狮子楼》时折断右腿，虽断骨穿靴而出仍以左腿站立不倒。折腿后为庸医所误，腿骨接错，盖叫天遂自行断腿再次接骨。
1936年，盖叫天腿伤痊愈，于更新舞台演出京剧头二本《武松》，头本从打虎起，至打店止，二本从快活林起，至血溅鸳鸯楼、滚城逃亡止。演出三个半月后，期满回杭州。
1938年，在更新舞台演出京剧《就是你》二十余日，因被流氓逼迫而停演。1939年，因病住院八个月；12月，在黄金大戏院登台，演出京剧《武松》《三岔口》等。
1940年，在黄金大戏院演出，与叶盛章、袁世海合演京剧《殷家堡》。1941年7月、11月先后在卡尔登戏院、中国大戏院演出。1944年11月，与高盛麟、叶盛章等人在天蟾舞台演出。
1945年正月，续演于天蟾舞台，为期四十天。在此期间，应田汉之邀，为上海戏剧专科学校师生演出自编的京剧剧目《鄚州庙》。自该次演出后，由于反动势力压制，除1948年在天蟾舞台演出一个月外，四年内极少有演出活动。
1949年9月，在中国大戏院演出，庆祝全国解放。1950年，参加上海戏曲界救灾大义演，于天蟾舞台，与梅兰芳、周信芳等同演京剧《甘露寺》，饰演赵云；同年，应邀赴北京参加首次全国戏曲工作会议，获文化部授予的“表演艺术家”称号，并演出京剧《武松打店》；会议期间在怀仁堂演出京剧《一箭仇》，饰演史文恭；会后，在北京大众剧院演出三天《一箭仇》。
1951年，参加上海戏曲界抗美援朝捐献飞机大炮演出，在京剧《甘露寺》中饰赵云。1952年4月，应苏州光华大戏院之约，初次演出京剧《林冲》，在剧中创造舞剑身段、带枷翻吊毛、播乌龙绞柱；同年冬天，参加第一届全国戏曲观摩演出大会，演出京剧《武松打店》，获中华人民共和国文化部颁发的荣誉奖。
1953年9月，开始在上海电影制片厂摄制电影《盖叫天的舞台艺术》；同年，出席中国工会第七次全国代表大会，担任浙江省政协委员。
1954年2月，参加全国人民慰问解放军代表团，深入部队演出。7月，当选浙江省人民代表大会代表。1955年8月，在天蟾舞台作短期演出。
1956年正月，去南京为部队演出，返回上海后旧病复发，休养半年。10月，当选中国戏剧家协会浙江省分会主席。11月10日，参加文化部举办的“盖叫天舞台生活六十周年纪念会”，发表题为《生我者父母，知我者共产党》的发言，于当晚演出京剧《快活林》《鸳鸯楼》。11月11日，演出京剧《恶虎村》。
1957年3月，在杭州、上饶、南昌、长沙、武汉、九江、庐山等地巡回演出，同时深入部队、工矿为工农兵演出。在各地演出期间，举行艺术报告会，介绍表演经验。
1961年，应邀赴北京传艺，在中国京剧院排练剧目《一箭仇》，进行示范教学，收李少春、张云溪为弟子。1963年，拍摄完成舞台艺术片《武松》。1964年，赴北京观摩全国京剧现代剧会演。1971年1月15日，因受“四人帮”迫害，在杭州去世。
