出生宜蘭壯圍，從小學業優異是村裡第一位考上蘭陽女中的學生，大學就讀中興大學社會學系，1962 年隻身前往美國波士頓深造，取得社會工作碩士學位後返台，1966 年再度赴美攻讀博士學位，在台灣同鄉會的活動中遇到了她的真命天子張燦鍙，從此改變了張丁蘭的一生。1968 年兩人於紐約公證結婚。
張燦鍙是海外台獨運動領導人物，早期台獨聯盟的辦公室就設在他們位於紐澤西州租屋地下室，張丁蘭個性率真、剛強且積極，她深知運動中宣傳與組織的重要性，她鼓勵各地同鄉婦女成立婦女會；1976 年召集紐約多位婦女創辦台灣人權協會。張丁蘭投入海外政治犯救援工作，結識許多美國政、學界人士，及民間人權團體。如美國前司法部長 Ramsey Clark，他在美麗島事件公開審判時來台關切，帶給國民黨政府莫大的壓力；哥倫比亞大學教授、國際特赦組織（Amnesty International）紐約支部負責人 James Seymour（司馬晉），在 70 年代對政治犯及美麗島事件受難者的救援工作，都因張丁蘭日以繼夜的奔走，而給予很大的協助。在呼籲國民黨早日釋放美麗島事件受難者，進行絕食靜坐的行動中，都有她的身影，她是一位以身作則的女戰士。
1988 年，首波黑名單返鄉運動中，張丁蘭、毛清芬、劉真真等出現在世台會年會公開活動，引起社會震撼。1991 年 12 月 7 日，張燦鍙以飛蛾撲火之姿闖關，一入機場即被捕入獄。張丁蘭心急如焚，12 月 17 日她獨自搭機闖關，一進桃園機場隨即被警察團團包圍，帶往警局拘留，經過數天的折騰仍將她遣返美國，這趟萬里救夫的驚險歷程，讓她更堅定意志，她回美後再度公開爭取返台的簽證，獲得美國國會議員與美國政府的聲援，終於在1992 年2 月取得簽證。返台後，她天天出現在土城看守所，在街頭抗爭、絕食靜坐，要求釋放張燦鍙等黑名單，一度與警察衝突遭到逮捕送進黑牢，引發國際社會的關切，國民黨因承受輿論壓力才將她釋放。組織與行動一直是張丁蘭從事台獨運動的信仰，她帶頭組織，發起行動，以更激烈的絕食衝撞不公不義的體制。2016 年張燦鍙入獄，讓張丁蘭對台灣司法的黑暗，顯得心灰意冷，雖然如此她始終對台灣前途抱持著樂觀的態度。