1918年秋，入晋安小学。
1924年秋，入上海交通大学附属小学。
1926年夏，入上海交通大学附属初中。
1927年7月，入上海交大预科班。
1930年转入上海交通大学水利工程系。
1931年与同学顾德欢一起参加奔赴南京请愿的运动。
1932年暑假，到山西潼关进行铁路定线测量实习。
1934年夏，在上海市工务局五科工作数月。
1934年考取清华大学留美公费生。
1935年在各地考察、参观水利工程，为出国作准备。
7月，入美国加州大学土木工程系，攻读硕士学位。
1936年6月，到美国垦务局实习。
下半年，到哈佛大学工学院学习。
1937年6月，准备哈佛大学博士生入学考试。
7月，“七七事变”爆发，张光斗决定提前回国参加抗战。
11月，参加四川龙溪河工程处水电站的设计、建设。
1938年下半年，开始设计桃花溪水电站。该水电站是我国第一个自行设计施工的1000千瓦以上的水电站。
1939年10月25日，在四川袁家坪工程处与钱玫荫小姐结婚。
1940年上半年，开始负责设计修建四川万县的仙女硐水电站。
1943年前往美国坦河流域实习。
1945年春，回国参加三峡工程。
水利泰斗张光斗传1948年秋，张光斗冒着生命危险为新中国保存下20个装有珍贵水电资料的大箱子。
1949年10月初，到清华大学土木系任教。
下半年，到官厅水库工程局任工程顾问。
1950年冬，考察吉林丰满水电站和沈阳东北水利总局。
1951年负责黄河下游第一座引黄灌溉工程——黄河人民胜利渠的设计任务。
1955年进入中国科学院科学技术部。
1957年前往苏联考察学习。
1958年9月1日，开始密云水库的设计工作。
1963年春，赴英国南安普顿大学参加国际拱坝计算会议。
暑假，赴法、瑞两国考察高坝建设。
1966年6月，成为“文革”中的批判对象。
1971年指导陕县张卞公社水利的修建。
1972年冬，受周总理的委托，对葛洲坝工程提出修改设计意见。
1973年秋，出任中国代表团团长，赴西班牙马德里参加第11届国际大坝会议，为新中国争取到了成员国席位。
1976年上半年，重新遭到清华水利系军宣队的批判。
6月，参加黄河小浪底工程勘察。
7月，参加密云水库的抢险工作。
1977年暑假，参加美国土木工程学会水力学会议。
1978年3月，参加国务院召开的全国科技大会。
下半年，被高等教育部任命为清华大学副校长。
1980年8月1日，儿子张元正突发脑溢血医治无效逝世。
1982年被墨西哥工程科学院选为外籍院士。
参加中国科学院技术科学部年会，并作了题为《建议成立中国工程院》的报告。
1984年4月20日，赴二滩现场查勘库区金龙山的勘探竖井。
春，撰写专著《水工建筑物》。
1988年向江泽民主席递交题为《关于我国水资源问题和解决的对策》的书信。
10月，代表中科院参加国际工程和技术科学院理事会举办的第十届大会。
1990年出任“国际高等工程教育研究讨论会”筹委会主任。
1991年夏，先后参加在美国康奈尔大学召开的国际工程教育研讨会和在伊力诺依州立大学芝加哥分校召开的国际工程教育会议。
1992年与王大珩、师昌绪、侯祥麟、罗沛霖、张维等六人联名上书党中央和国务院，建议成立中国工程院。
1993年向国家教委递交题为《我对211工程的认识》的书信。
5月，被国务院三峡工程委员会聘为《长江三峡水利枢纽工程初步设计报告》审查组组长。
1994年6月，当选为中国工程院主席团成员。
1997年向中国工程院提出设立“中国可持续发展水利资源研究”咨询项目的建议。
2001年1月，亲自攀爬脚手架，视察三峡工程质量。
2004年夫人钱玫荫去世。
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