士顿就读哈佛大学，次年转学麻省理工学院，并于1952年获美国麻省理工学院机械工程硕士学位。
毕业后张忠谋本希望到福特汽车工作，结果因为在起薪谈判上受到怠慢而选择到希凡尼亚公司半导体部门工作，机缘巧合地跨界进入半导体行业。尽管与自己的专业背景不符，张忠谋通过勤奋地自学钻研，迅速地崭露头角，一年多就被提拔为公司的研发部科长。
等到1958年，张忠谋由于原公司经营上的问题跳槽到了德州仪器，继续展露自己的技术才能，多次超预期解决公司的生产上的良率等大难题，率队多次成功开发新产品。
在德州仪器工作期间，公司还因赏识其能力送其去斯坦福大学攻读了博士学位。张忠谋通过博士论文答辩重回德州仪器之后，正赶上公司遇到IBM订购一种还未具备生产能力的元件。张忠谋带队研发，很快开发出这个产品，为公司贡献大量利润。
两年后，张忠谋升任德州仪器公司的副总裁，5年后又升任主管全球半导体业务的资深副总裁，成为第三号人物。
后来，张仲谋因战略见识冲突离开德州仪器，回到台湾开创新事业。德州仪器彼时希望向消费电子领域转型，希望张忠谋在半导体之外再造一个消费