他的傳奇更多體現在他曲折的經歷中，北京大學數學系高材生、美國普渡大學(Purdue University)博士，畢業求職受挫在美國打雜工八年，最後進入大學擔任十多年沒有研究任務的講師。他默默無聞，但是獨愛鑽研數學，在將近六十歲時，他做出了世界級的數學突破，一時聲名鵲起。

碩士畢業，出國深造成了必然的選擇，張益唐這樣資質優越的學生受到老師空前的關照，但是校方過度的干預也對張的學術發展產生了阻礙。張的研究興趣是數論(Number Theory)，但是當時北大數學系認為，代數幾何(Algebraic Geometry)是中國亟待發展的領域。當時北大數學系主任、後來的北大校長丁石孫把張益唐推薦給了在普渡大學任職的來自台灣的數學教授莫宗堅(Tzuong-Tsieng Moh)。張當時遵從了這個決定，一方面是師命難違，另一方面，當時的張心裏也有為國奉獻的想法。