攻打曹军大营，结果没攻下曹洪、荀攸固守的曹军主营，同时，乌巢粮草也被曹军劫烧。
郭图因为自己的计谋失败而感到惭愧，于是诬陷道：“张合对我军的失败感到高兴，并且出言不逊。”
张合、高览等将领惧怕被追究，于是烧掉了攻城橹，投降了曹操。在张合投降时，曹操还没有回营。
等到回营后，曹操听说张合已经向曹洪投降，非常感到高兴，对张合说：“如微子去殷，韩信归汉也”，并将张合拜为偏将军，封为都亭侯。
后来张合颇受曹操重用，交给其部队，让他跟随自己攻打邺城，占领了邺城。张合又跟随曹操到渤海攻打袁谭，他单独率军包围了雍奴，击溃了袁军。
张合还领兵到东莱郡讨伐管承（此事不晚于建安十一年秋八月）。
随同曹操征讨柳城的时候，张合与张辽、曹纯等人都在先锋军中。在白狼山之战中，受张辽指挥，大破乌桓，斩蹋顿及名王以下十余人，俘虏二十余万人，最终讨平乌桓，彻底铲除袁氏残余。张合因为屡立战功升任平狄将军。
后来，陈兰、梅成等人在淮南反曹。张合与牛盖等人在张辽的督领下，一起讨伐陈兰、梅成等人。
陈兰、梅成率军到转入潜山县。潜山县境内有天柱山，高峻二十馀里，道险狭，步径裁通，陈兰、梅成等人据守天柱山。张辽、张合、牛盖等人猛进天柱山，最终，大获全胜，斩陈兰、梅成首级，尽虏其众。
张合跟随曹操到渭南，击溃了马超、韩遂等，又包围了安定，杨秋投降。张合、夏侯渊一起征讨盘踞在鄜城的贼寇梁兴和武都一代的氐族叛军，再次击败了马超的部队，平定了宋建统治的地区。
建安二十年（215年），曹操西征张鲁，抵达陈仓，准备从武都郡进入氐族部落；氐族人挡住道路，曹操派张合统帅大军讨伐梁兴和氐族首领窦茂所部。不久从散关入汉中，派张合率五千步兵在前开道，一直到阳平。同年十一月，张鲁投降，汉中平定。
同年十二月，曹操回军，留张合与夏侯渊、徐晃等守汉中，以拒刘备。张合别督诸军南下进攻巴东、巴西二郡，将当地百姓迁徙到汉中。
刘备派征虏将军张飞为巴西郡太守，抗击张合。张合率军进至宕渠，与张飞相拒五十余日。
在这五十余天中，杜濩、朴胡、王平等巴西郡民尽皆被张合迁走。而张飞率精兵一万余人从小道进攻张合。
由于山道狭窄，首尾不能相救，并且，敌众我寡，张合因此大败，仅带十余人弃马爬山逃跑。之后收拢败兵，撤回南郑。原来的荡寇将军张辽已经因为合肥之战的胜利而升迁为征东将军，于是，张合补位此职，被拜为荡寇将军。
建安二十三年（218年），刘备进攻汉中，屯于阳平，夏侯渊、张合、徐晃等率军迎击，张合负责防守广石。
建安二十四年（219年），刘备亲自率精兵万余人，分为十部，夜间猛攻张合。张合率亲兵与蜀军进行对抗，刘备不能攻克张合，写信要求益州拨发援兵。
诸葛亮一时迟疑不决，从事杨洪劝道：“汉中是益州门户，没有汉中就没有益州，还迟疑什么？”
诸葛亮恍然大悟，立刻发兵增援。其后，刘备趁夜放火烧掉曹军营外的鹿角。
夏侯渊派遣张合去修复南围鹿角，自己亲自率轻装士兵去修复东围鹿角。刘备进攻张合，张合的军队作战不利。
因此，夏侯渊把东围鹿角的一半兵马派去救助张合。刘备的军队趁机进攻东围鹿角。夏侯渊身边兵少，被蜀军所杀。
曹军大败，张合同败军一起退守阳平关东。
而当刘备听闻夏侯渊被斩杀，只说：“要杀就杀张合，杀夏侯渊有什么用！”
司马郭淮和督军杜袭收敛散卒，郭淮见状，便说：“张将军是国家的名将，刘备也忌惮他。现在形势紧迫，只有张将军才能安定军心。”
于是众人推举张合出任主帅，指挥士兵，布置营寨，军心安定。不久，曹操遣使令张合假节刘备欲渡汉水来攻，见魏军在汉水以北列阵相迎，刘备于是放弃渡河，隔水相持。曹操亲自进攻汉中，不能取胜，于是撤出汉中的部队，令张合屯兵于陈仓。
延康元年（220年），曹丕即魏王位后，任命张合为左将军，进封都乡侯爵位。等到曹丕登基之后，又进封他为鄚侯，命令张合与曹真率领兵马征伐盘踞在安定一代的卢水胡人和东部羌人。
战斗结束后，曹丕又在许昌宫召见了张合、曹真，派张合南下与夏侯尚一起进攻东吴政权的江夏郡。张合独自率领几路大军渡过长江，夺取了百里洲上的吴军堡垒。
曹叡即位后，派张合来到南方，驻扎荆州，和司马懿一起进攻孙权的部将刘阿等人，大军来到祁口，与吴军激战，打败了刘阿所部。
太和二年（228年），蜀汉丞相诸葛亮大举北犯，天水、南安、安定三郡吏民叛应诸葛亮。
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