开国公的张知运充任朔方道后军副大总管。开元二年（714年）二月，突厥默啜可汗遣其子同俄特勤率众入寇北庭都护府，玄宗命兵部尚书兼紫微令姚崇等北伐，右领军卫大将军兼检校单于大都护镇守军使张知运为中军副大总管，先持节赴军，统领边州军兵马等事。但右骁卫将军郭虔瓘斩杀同俄于城下，突厥退军，北伐军停。开元三年（715年），突厥诸部及契丹不堪忍受默啜可汗的征役，纷纷叛逃归降唐朝，降户阿悉烂、夹跌思泰等南下投唐，至单于都护府（治所在云中故城，在今内蒙古和林格尔西北土城子）时，左卫大将军、单于副都护张知运将其武器甲