Yitang Zhang sinh năm 1955 tại Thượng Hải (Trung Quốc), trong một gia đình trí thức. Cha ông là Giáo sư kiêm kỹ sư điện, mẹ là công chức.

Ngay từ nhỏ, ông đã bộc lộ năng khiếu Toán học vượt trội, 8 - 9 tuổi đã tiếp xúc với nhiều kiến thức Toán học cao cấp như định lý Pythagore. Năm 10 tuổi, ông tìm hiểu những khái niệm phức tạp hơn như định lý Fermat hay giả thuyết Goldbach.

Tuy nhiên, biến động lịch sử, đặc biệt là thời kỳ Cách mạng Văn hóa, khiến việc học của ông bị gián đoạn. Có thời gian, Zhang phải về nông thôn lao động và tự học qua những cuốn sách hiếm hoi. Dù vậy, niềm đam mê Toán học vẫn âm ỉ cháy, thôi thúc ông mỗi ngày.

Năm 1978, ông thi đỗ Đại học Bắc Kinh và trở thành một trong những sinh viên Toán xuất sắc nhất. Sau đó, ông sang Mỹ làm nghiên cứu sinh Tiến sĩ tại Đại học Purdue dưới sự hướng dẫn của nhà toán học T. T. Moh.

Dù hoàn thành chương trình Tiến sĩ vào năm 1991, Zhang lại không thể tìm được việc làm trong môi trường học thuật. Không có thư giới thiệu từ người hướng dẫn và thị trường cạnh tranh khốc liệt sau làn sóng các nhà khoa học từ Đông Âu đổ về Mỹ khiến ông gần như bị bỏ quên.

Trong suốt khoảng 7 năm sau đó, ông phải làm nhiều công việc để mưu sinh: giao hàng, làm tại cửa hàng thức ăn nhanh, thậm chí làm việc tại tiệm bánh mì Subway. Có thời điểm, ông phải ngủ nhờ nhà bạn hoặc ngủ trong xe vì không đủ tiền thuê nhà. Dù cuộc sống khó khăn, Zhang vẫn không từ bỏ nghiên cứu và sẵn sàng học ở bất cứ đâu.

Năm 1999, ở tuổi 44, Zhang nhận được cơ hội giảng dạy tạm thời tại Đại học New Hampshire nhờ sự giúp đỡ của bạn bè. Tại đây, ông chuyển hướng nghiên cứu sang lý thuyết số. Điều kiện làm việc hạn chế, hợp đồng bấp bênh và thiếu hỗ trợ nghiên cứu nhưng ông vẫn kiên trì theo đuổi đam mê. Đến năm 2005, ông mới trở thành giảng viên chính thức.

Bước ngoặt lớn đến vào ngày 3/7/2012, trong một lần đi dạo tại bang Colorado, Zhang bất ngờ tìm ra hướng giải cho bài toán khoảng cách giữa các số nguyên tố. Ông dành thêm 8 tháng để hoàn thiện công trình và 2 tháng tự kiểm tra kỹ lưỡng trước khi gửi bài báo đến Annals of Mathematics.

Năm 2013, tạp chí Annals of Mathematics - một trong những ấn phẩm danh giá nhất thế giới trong lĩnh vực Toán học - nhận được một bản thảo mang tiêu đề “Bounded Gaps Between Primes” (Khoảng cách hữu hạn giữa các số nguyên tố). Tác giả là Yitang Zhang, khi đó chỉ là một giảng viên hợp đồng ít tên tuổi tại Đại học New Hampshire (Mỹ).

Chỉ trong vòng 3 tuần, các chuyên gia xác nhận đây là một công trình mang tính đột phá. Zhang đã chứng minh rằng tồn tại vô hạn cặp số nguyên tố có khoảng cách nhỏ hơn 70 triệu, mở ra bước tiến lớn trong nghiên cứu về phân bố số nguyên tố, một trong những bài toán lâu đời của lý thuyết số. Thành tựu này nhanh chóng gây chấn động giới học thuật toàn cầu, đưa ông từ vị trí gần như vô danh trở thành một trong những gương mặt nổi bật của Toán học hiện đại chỉ sau một đêm.

Nhà toán học Peter Sarnak từng nhận xét: “Không ai biết ông ấy là ai trước đó. Nhưng kết quả thì thực sự phi thường”. Sau công bố này, Zhang liên tục nhận được lời mời thuyết trình quốc tế, giành nhiều giải thưởng danh giá như Ostrowski Prize và Rolf Schock Prize, đồng thời có thời gian làm việc tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Princeton trước khi gia nhập Đại học California, Santa Barbara. Ông còn trở thành nhân vật trung tâm của bộ phim tài liệu Counting From Infinity.

Dù đạt được danh tiếng, ông vẫn giữ lối sống giản dị và kín đáo, mong muốn có một môi trường yên tĩnh để tiếp tục nghiên cứu.

Tháng 6/2025, ở tuổi ngoài 70, Zhang trở về Trung Quốc, đảm nhận vị trí giáo sư tại Đại học Tôn Trung Sơn (Quảng Châu). Ông cho rằng việc các học giả trở về nước là tín hiệu tích cực và thể hiện sự phát triển của môi trường nghiên cứu khoa học tại đây.

Khi được Tạp chí Khoa học Quốc gia (NSR) hỏi lý do chọn trở về Trung Quốc vào năm 2025 ở tuổi 70 để làm việc tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Hồng Kông thuộc Đại học Tôn Trung Sơn, ông nói: “Môi trường sống chắc chắn là một yếu tố quan trọng, nhất là vì vợ tôi muốn trở về sống ở Trung Quốc. Nhưng quan trọng hơn, trong suốt thập kỷ qua kể từ bước đột phá của mình, tôi thường suy ngẫm: nếu tôi dành phần đời còn lại ở một trường đại học nước ngoài, điều đó cũng ổn nhưng có phần vô nghĩa. Trong khi đó, sự tiến bộ khoa học của Trung Quốc rất nhanh chóng, với nhiều tài năng trẻ xuất sắc nổi lên.

Nền tảng giáo dục ở trường tiểu học và trung học của chúng ta, dù vẫn còn nhiều điểm cần cải thiện, cũng vững chắc hơn so với ở Mỹ, cho phép những học sinh có năng khiếu được tỏa sáng. Tôi tin rằng trong lĩnh vực khoa học lý thuyết, Trung Quốc chắc chắn sẽ vươn lên dẫn đầu thế giới.

Nhận thấy đà phát triển này, tôi muốn quay trở lại và hướng dẫn một nhóm tài năng trẻ. Tôi hy vọng sẽ dẫn dắt những bộ óc trẻ sáng giá nhất của Trung Quốc và truyền đạt những kinh nghiệm mà tôi đã tích lũy được trong nhiều thập kỷ”.

Ông cũng nhấn mạnh đã cân nhắc việc trở về Trung Quốc trước đó vài năm. Hồi 2019, tại lễ trao giải Khoa học Tương lai ở Bắc Kinh, Giáo sư đã đề cập rằng sự tiến bộ nhanh chóng của Trung Quốc trong khoa học và công nghệ. Sau đó, một số trường đại học nổi tiếng Trung Quốc đã liên hệ mời ông về làm việc.

Tuy nhiên, Giáo sư Zhang cân nhắc kỹ lưỡng bởi nghiên cứu Toán học đòi hỏi những điều kiện nhất định về cơ sở vật chất. Ông mong muốn những cơ sở có nền tảng vững chắc và môi trường tự do để ông tập trung vào công việc nhiều hơn.

Sau đại dịch Covid-19, đến tháng 3/2025, ông quyết định chọn Viện Nghiên cứu Cao cấp Hồng Kông thuộc Đại học Tôn Trung Sơn.

Dù đã ở tuổi xế chiều, Zhang vẫn duy trì thói quen đi bộ hàng giờ mỗi ngày để suy nghĩ về Toán học, cẩn trọng viết từng công thức trong không gian làm việc giản dị.