Giáo sư Trương Nguyện Thành có bằng Tiến sĩ Hóa tính toán tại Đại học Minnesota năm 1990. Ông nhận học bổng hậu tiến sĩ từ National Science Foundation. Năm 1992, ông trở thành giáo sư phụ tá của Đại học Utah. Năm 1994, ông được chọn là một trong những nhà khoa học trẻ tài năng của quốc gia bởi National Science Foundation.
Năm 2002, ông trở thành giáo sư chính giảng dạy môn Hóa học ở Đại học Utah và ở đây tới nay.
Năm 2017, ông tạm nghỉ và về Việt Nam làm Hiệu phó Đại học Hoa Sen và rồi Hiệu phó tại Đại học Văn Lang ở TP HCM.  Hiện ông dành thời gian nhiều hơn ở Việt Nam để tư vấn cho các tổ chức giáo dục.