Na de Xinhairevolutie in 1911 zorgde hij voor rust en orde in Mantsjoerije en werd zelfs benoemd tot hoge functionaris bij het ministerie van Militaire zaken. Met Yuan Shikai ontwikkelde hij een goede relatie, hij kreeg van hem wapens en een hoge militaire rang. In 1915 was Zhang een van de weinige die de aspiraties steunde van Yuan Shikai om zich tot keizer te benoemen. Na zijn dood werd Zhang benoemd tot militair leider en gouverneur van Liaoning. Hij was een monarchist en onderhield een goede relatie met de laatste Qing keizer Puyi. Met generaal Zhang Xun spande hij samen om Puyi weer tot keizer van China uit te roepen in juli 1917. Twaalf dagen later werd het keizerrijk echter weer ten val gebracht door een andere krijgsheer. Zhang had dit zien aankomen en was overgelopen naar de winnende partij. In 1918 had Zhang heel Mantsjoerije onder controle.