Als nach dem Mukden-Zwischenfall die japanische Armee mit der Besetzung der Mandschurei begann, weigerte Zang sich, mit dieser zusammenzuarbeiten. Er wurde daher nach der Eroberung Fengtians durch die Japaner vorerst inhaftiert. Bereits kurze Zeit später entschloss er sich jedoch dazu, doch zu kollaborieren und wurde am 16. Dezember 1931 als Gouverneur wiedereingesetzt. Er war Mitglied im "Ausschuss zur Erlangung der Selbstverwaltung", welcher die Unabhängigkeit der Mandschurei von China vorbereiten sollte. Im Februar 1932 wurde schließlich der japanische Marionettenstaat Mandschukuo proklamiert.