张国良高中毕业后担任通信员。1977年参加高考，考上湖北农业机械学院（武汉理工大学前身）。1982年大学毕业后被分配到连云港纺织机械厂；上世纪90年代，工厂即将宣告破产，他临危受命担任厂长。1996年到2002年一共接收了3家濒临破产的纺织企业。[9] 2005年9月29日其正式启动碳纤维项目，2007年成功生产出第一批碳纤维；[3] 2008年，带领员工创建湿法碳纤维规模化生产关键技术；[9] 2010年，100吨T300级碳纤维规模生产；2015年成功攻下干喷湿纺T700碳纤维工艺。[3] 2019年建成具有完整自主知识产权的中国首个万吨级高性能碳纤维生产基地；2023年以来打造出全球首个单体规模超过两万吨的高性能碳纤维生产基地，还完成了T800级碳纤维预浸料项目建设；[9] 2024年12月中复神鹰公告其不再担任董事长及非独立董事职务。[10]
第十届、十一届全国人大代表，第十届、十一届江苏省党代表，教授级高工，享受国务院特殊津贴，国家发改委产业司轻纺工业专家。
兼任：中国纺织机械器材工业协会理事，江苏省纺织机械器材工业协会副理事长，江苏省民营科技企业协会副会长，武汉理工大学特聘教授，上海东华大学 荣誉教授、淮海工学院特聘教授等社会职务。他先后获得市级及市级以上科技奖项29项，被授予国家专利26项。
2023年2月，担任江苏省自行车运动协会会长。[8]
2005年9月29日，张国良的碳纤维项目正式启动，并提出“为祖国争光、为民族争气”的发展目标。多年从事纺织机械的生产经验让张国良敏锐地发现，碳纤维的生产原理与腈纶的生产工艺有相通之处，只是技术要求更加苛刻。在不断失败、不断攻关中，张国良带领团队取得一个又一个突破。[3] 打破了发达国家对国内碳纤维市场的长期垄断地位，扭转了我国碳纤维完全依赖进口的局面，为我国经济发展和国家安全做出了贡献。
2017年度国家科学技术进步一等奖。[6]