十七年（1836年）返福建，所见所闻撰成《海南杂着》。道光二十五年（1845年）中进士，人称「开澎进士」。道光十七年（1837年），周凯任台湾道，聘蔡廷兰主讲崇文书院，兼引心、文石两书院。历官崃江知县、南昌水利同知、丰城知县等。因抗太平军有功，升赣州同知、赏载蓝翎。咸丰九年（1859年）阴历三月十五日卒于官，移灵回乡。澎湖县的人物传说，仅蔡廷兰及张百万二人即佔六成多，这些传说详述了两人传奇的一生，也表达出当地人对蔡、张二人功成名就的渴望。
着作.着《海南杂着》二卷、《香祖诗