また、この頃から磐渓は開国論を唱え、1849年には幕府老中・阿部正弘へ開国論「献芹微衷」（けんきんびちゅう）5編を建白した。彼の主張は親露開国論であり、アヘン戦争以後、知識人の間ではイメージの悪かったイギリス・アメリカではなく、古くから交流のあったロシアに接近しつつ開国しようという考えである。そもそも、家柄により幼いころから異国の文化に触れる環境で育ったため、磐渓には西洋人を「夷敵」ととらえる発想はなかったようである。しかし、当時の世論は圧倒的に攘夷論が優勢であり、磐渓の態度は多くの非難を浴びた。ペリーが来航した1853年には、幕府が諸藩に対応の助言を求めたことに応じ、藩命で黒船見学のため2度浦賀へ出張している。その後に開国論をまとめた「米利幹議」（めりけんぎ）、「魯西亜議」（ろしあぎ）2つの外交建白書を著した。歴史学者の加藤祐三によると、久里浜における（ペリーが持参した）大統領国書受理の前日の七月十三日付で仙台藩士・大槻平次（磐渓）が「門下生」として儒役・林大学頭健の「御内意」に答えた報告があり、その主な内容は「①黒船四隻の戦力は強大ですが、彼らに交戦の意図はまったくありません。わが国には自国の戦いでありますが、彼らには補給線がありませんから、戦争にはならないでしょう。②渡来の意図は、蒸気船用の石炭補給基地として一島を拝借することにあり、異国船薪施待所について、伊豆下田や志州鳥羽の案があり、下田の場合には韮山代官の江川英龍を登用すべきです。万里の波濤を越え、断固たる決意で渡来したからには、少しは御聞届の必要がありましょう。（後略）」（加藤祐三『幕末外交と開国』講談社、2012年）などであるという。1854年にペリーが浦賀に再来航すると、藩命を受けて横浜の日米応接所に出向いた。応接所警備を任されていた松代藩参謀長の佐久間象山の助けもあり、仕事ははかどり、その過程で彼は漁船に乗って黒船に近づき、中国人通訳・羅森に漢詩を送ったこともあった。この話を聞きつけた吉田松陰は、黒船に乗り込むための奇策を磐渓に相談したというエピソードがある。後に松陰はポーハタン号への密航事件をとがめられ、投獄されている。
1841年、武蔵の徳丸ヶ原（現在の板橋区高島平）で、高島秋帆の指導のもと洋式軍の訓練が行われた。砲撃演習も行われ、これを見学していた磐渓は「漢学を本業、西洋砲術を副業として文武両刀たらん」と西洋砲術を学ぶ決意をする。1848年、秋帆の門人・大塚同庵から西洋砲術の皆伝を受け、1851年2月には藩から「西洋砲術稽古人」を命じられた。11月には佐久間象山が西洋式カノン砲の試し撃ちを行ったが、磐渓はこの手助けを行っている。1855年11月には藩から「西洋流砲術指南取扱」を命じられ、12月に江川英龍に入門している。
年少時に秀才となった。しかし軍人の道に転じ、1902年（光緒28年）、陝西陸軍武備学堂に入学する。1904年（光緒30年）に卒業し、官費で日本に留学した。日本では、東京振武学校を経て、陸軍士官学校で学ぶ。日本留学中、一度は中国同盟会に加入したが、すぐに会員証を焼き払い、保守派の政治姿勢を保った。1909年（宣統元年）帰国し、1910年（宣統2年）春に陝西新軍督練公所委員に任命された。同年冬、新軍第39混成協司令部参軍に異動し、さらに参謀兼第2標第1営管帯に任命された。この頃になると、張鳳翽は中国同盟会を中心とする革命派士官との間で交流が進み、革命へ傾倒していく。1911年（宣統3年）10月22日、張ら陝西省の革命派は、武昌起義に呼応した西安起義を発動する。張は「秦隴復漢軍」大統領に推挙され、まもなく陝西軍政府を樹立した。同年12月9日、張は中華民国秦軍政分府大都督に就任した。1912年（民国元年）8月、張鳳翽は袁世凱から陝西都督に任命された。張は袁を積極的に支持する姿勢をとり、二次革命（第二革命）では革命派を鎮圧した。ところが1914年（民国3年）に、白朗率いる軍が陝西省に進攻してくると、袁世凱はそれを口実に側近の陸建章率いる軍を白朗追討の名目で陝西省に送り込む。張はこれにより、都督の地位を陸に奪われてしまった。張鳳翽は北京へ召還され、揚威将軍に任命されたが、実際には閑職であった。以後、何度か陝西省での復権を謀るも、それを果たせずに終わる。日中戦争（抗日戦争）の時期には、陝西省の名士の1人として、社会各階層に抗戦を呼びかけた。1949年の中華人民共和国建国後も、張鳳翽は大陸に留まった。以後、西北軍政委員会委員、西北行政委員会委員、陝西省人民政府副主席、陝西省副省長、第1期全国人民代表大会代表などを歴任した。1958年7月29日、西安で死去。享年78（満77歳）。