民国27年（1938年），任第四路军总司令部办公厅主任。民国28年（1939年），任第十二集团军总司令部办公厅主任。民国31年（1942年）5月至民国35年（1946年）1月，任广东省第八区行政督察专员兼保安司令，且于民国34年（1945年）下半年兼任合浦县县长。中华人民共和国成立后，1951年春，张国元被人民政府逮捕关押，同年夏获得释放。1952年春，张国元病逝。