腊月的百官宴上诛杀孙綝，张布因功封左将军，后加任中军督。弟弟张惇为都亭侯，张恂为校尉。永安五年（262年）十月，张布因旧功获加封，主管宫中各署。孙休死后，因蜀汉灭亡以及东吴交趾郡发生叛乱，东吴国内需要一位较年长的君主。在左典军万彧的极力推荐下，丞相濮阳兴、左将军张布说服朱太后，废孙休长子孙，改立乌程侯孙皓为帝，张布因拥立之功被封为骠骑将军加侍中。孙皓即位后粗暴骄横、嗜酒好色，濮阳兴和张布都暗自后悔拥立孙皓，被万彧秘密告发。元兴元年（264年）十一月，濮阳兴和张布被流放广州，流放途中被孙皓派人杀害，三族